Свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме с наружной и внутренней стороны дома. Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями. Весь этот процесс можно выполнить самостоятельно, тем более что существует упрощенный расчет основы с применением свай.

Содержание

Способы расчета

Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований и предполагаемой нагрузки, которую они должны будут выдержать. В специализированных компаниях и проектных бюро можно заказать профессиональный сложный расчет свайно-винтовой основы, в который будут внесены различные параметры и особенности конструкции, а также учтена несущая способность почвы на участке, отведенном под постройку будущего дома. Мы же предлагаем воспользоваться упрощенным вариантом и провести расчет винтовых свай, опираясь на практический опыт устройства подобных сооружений.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домВарианты ростверков для винтовых свай

Определение диаметра опор

Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:

  • 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
  •  76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
  • 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
  • 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домДиаметр элементов зависит от веса постройки

Факторы, влияющие на длину опор

От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:

  1. Плотность почвы.
  2. Перепад высоты между разными точками участка.

Плотность грунта

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домГлубина погружения опоры

Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.

Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.

Перед вами таблица плотности и несущей способности различных почв.

Песок (крупная фракция) 6 5
Песок (средняя фракция) 5 4
Супесь (в сухом виде) 3 2.5
Супесь пластичная (влажная) 2.5 2
Песок (мелкая фракция) 4 3
Песок влажный (мелкая фракция) 3 2
Глина 6 2.5
Глина влажная 4 1
Суглинок 3 2
Суглинок влажный 3 1

Перепад между высотами участка

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду.

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домУчет разницы высоты

Методика расчета

Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:

  • до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
  • до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
  • до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
  • до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домСтроительство дома из бруса

Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:

  • составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
  • расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
  • установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
  • между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
  • оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
  • там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
  • на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
  • теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.

Рассчитываем ростверк

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

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

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домРостверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домФундамент с железобетонным ростверком

  1. Высота – 30 см.
  2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный домЛёгкость конструкции стен каркасного дома позволяет отказаться от монолитного бетонного фундамента и обойтись быстромонтируемыми винтовыми сваями. Такой фундамент к тому же монтируется намного быстрее, не нужно ждать застывания бетона.

Есть и другие преимущества: винтовые сваи подойдут практически для любого вида грунта, не нужна тяжёлая техника для производства земляных работ, монтаж стандартных винтовых свай можно выполнить одним или двумя работниками. Самое важное – правильно рассчитать количество винтовых свай для каркасного дома и смонтировать их на одном уровне.

Также необходимо рассчитать нагрузку стен и крыши каркасного дома на будущий фундамент. Расчёт нагрузки должен учитывать вес всех строительных материалов, а также возможную динамическую нагрузку (возможный вес снега, давление ветра и т.п.).

Итак, расчёт количества винтовых свай содержит несколько этапов:

  • Определение состава грунта с помощью георазведки.
  • Сбор нагрузок на будущий фундамент.
  • Расчёт требуемого количества свай исходя из их длины и диаметра.

Определение состава грунта

Понять, какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома и каким должно быть их количество, поможет геологическая разведка — исследования грунта под будущим каркасным домом. Специалист по георазведке бурит на участке глубокие скважины (число их и глубина регулируется соответствующими строительными нормами). Извлечённый столб грунта отдаётся в лабораторию на анализы. Результат такого исследования определяет плотность и состав грунта, что влияет непосредственно на его несущую способность. Это позволит в первую очередь определить длину сваи.

Длина сваи определяет прочность зацепления фундамента за глубинные, самые прочные слои грунта. Слишком короткие сваи поставят под угрозу всю постройку. Обязательно нужно обратить внимание на рельеф участка и отметить все перепады по высоте, это усложнит расчёт свайного фундамента.

Если нет возможности заказать геологические исследования (или возводимое здание небольшое и сравнительно лёгкое), их можно выполнить самостоятельно. Задача здесь – определить место залегания плотных грунтов – глинистые, песчаные, скалистые. В самом низком месте будущего пятна застройки необходимо выкопать яму глубиной не менее 50 см. Если в этих пределах уже встречаются плотные грунты, то длина свай будет минимальна – порядка 2,5 м. Если яма выкопана, а вынутый грунт полностью состоит из неплотных отложений – торф, плывун, то дальше можно бурить с использованием обычного бура. Бур устанавливается вертикально и постепенно закручивается в землю. Периодически необходимо его вынимать и снимать, подробнее на этом сайте, с ножей бура грунт. Так нужно бурить до тех пор, пока на ножах не будут встречаться куски плотных отложений. Бурение в этом случае прекращается и замеряется глубина получившейся ямы с помощью обычного отвеса (верёвка и груз). Эту длину необходимо прибавить к 2,5 м и получить первоначальное значение длины сваи для самого низкого места. Для остальных мест длина скважины должна быть скорректирована с учётом измеренного перепада высот. При этом лучше длину всегда брать с запасом: избыточная прочность такого фундамента всегда лучше недостаточной. После этого этапа будет ясно, какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома по длине. Длина сваи позволит рассчитать несущую способность каждой сваи по определённым таблицам.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Сбор нагрузок на свайный фундамент

Второй фактор расчёта количества свай – вес будущего каркасного дома. Нагрузки зависят от трёх факторов:

  • Вес стройматериалов.
  • Нагрузки, возникающие в ходе эксплуатации дома.
  • Динамические нагрузки (снег, ветер и т.п.).

Вес дома определяется в основном весом всех строительных материалов. Необходимо посчитать всё: стены, крыша, отделочные материалы. Вес стройматериалов определяется на основе проекта дома. По размерам здания приближённо считается, например, объём древесины стен в кубометрах, который затем нужно умножить на удельный вес древесины (килограмм на кубометр), чтобы получить вес в килограммах или тоннах.

Следующая цифра –эксплуатационные нагрузки. Усреднённый вес всех жителей и предметов обстановки (мебель, техника и т.п.), равный 350 килограмм на кв.м, нужно умножить на общую площадь дома.  Если эксплуатация дома будет подразумевать повышенную нагрузку (например, тренажёрный зал, бильярдный стол и т.п.), стоит взять эту цифру с запасом.

Динамические нагрузки рассчитываются по справочным формулам. Потенциальный вес снега рассчитывается исходя из площади кровли и усреднённой нагрузки снега, это справочная цифра для каждого региона своя.

Просуммировав все нагрузки, можно определить совокупную нагрузку, которая будет определять минимальную несущую способность всех свай.

Расчёт необходимого количества винтовых свай

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

После сбора исходных данных можно приступать к предварительному расчёту. Для каждого вида винтовых свай существуют таблицы, позволяющие рассчитать несущую способность одной сваи в тоннах, которая рассчитывается умножением площади пяты сваи на определённую ранее несущую способность грунта. Зная эту цифру, можно рассчитать предварительное количество свай, разделив совокупную нагрузку на несущую способность одной сваи. Дальше необходимо уточнить расчёт, распределив места установки свай на схеме здания. Необходимо учесть следующее:

  • Сваи должны размещаться во всех углах здания, под пересечениями стен и их стыковками.
  • Под стенами, а также внутренними перегородками, где предусмотрена обвязка фундамента, должны располагаться сваи с равным шагом (2 или 3 метра).
  • Если проект предусматривает тяжёлые конструктивные элементы (печь, камин, бассейн), число свай нужно увеличить, здесь лучше сделать дополнительный расчёт нагрузки.

Каркасные дома на винтовых сваях: что нужно знать об устройстве фундамента

Легкой конструкции – легкое основание

Каркасные дома – конструкции достаточно облегченного типа. Несущие стены здесь не собираются из кирпича, а все бетонные работы можно вместить только в возведение фундамента, да и то, если мы не применяем винтовые сваи.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Фото каркасного строения на винтовом стержне

А как раз этот вариант для каркасного строения вообще выглядит приоритетным! Об основных преимуществах мы поговорим ниже, но для начала просто скажем, что общая стоимость всего строительства при использовании стержней вместо обычного ленточного фундамента. сразу снижается минимум на 30% !

В статье мы с вами рассмотрим, как построить каркасный дом на сваях, а точнее как создать необходимый базис под такое строительство.

С чего начинать

На этот раз мы сразу определим, что дом будет стоять именно на винтовых сваях, так как это:

  • Скорость строительства и базиса и всего дома.
  • Наиболее оптимальный вариант по соотношению цена/качество.
  • Наиболее оптимальный вариант для проблемного, болотистого, или просто водонасыщенного грунта.

Помимо этого, все работы мы достаточно просто сможем провести самостоятельно, нам не потребуется ни спецтехника, ни большие энергозатраты.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Подготовка площадки для строительства

Подготовка

В зависимости от «проектной мощности», производим разметку будущего основания. Схематически все можно разделить на несколько шагов:

  • Подготовка рабочей площади, с поверхности почвы убирается бурьян.
  • Разметка. Разводим разметку при помощи колышков и бечевки.
  • Подвод коммуникаций. В нашем случае, это электричество.
  • Обеспечение нормального подъезда к месту проведения работ.
  • Подготовка инструмента.

В принципе, каркасный дом на винтовых сваях — своими руками собрать будет довольно просто, если у нас на каждом этапе будет необходимый инструмент. Для начала нам нужен инструмент, который мы используем в работе по ввинчиванию свай, и устройстве основания:

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Простая конструкция каркаса

  • Строительный уровень на магните.
  • Лом.
  • Труба, минимум 4 метра, стальная, сечением 25-40 мм .
  • Болгарка с отрезными дисками.
  • Сварочный аппарат, если мы конечно умеем варить металл, если нет, то пригласим сварщика.

Инструкция по установке стержней предполагает участие минимум двух человек. Однако нюансы на этом точно не заканчиваются! При наличии инструмента и проекта, нам нужно купить винтовые стержни. Мы немного здесь задержимся.

Дело в том, что у винтовых стержней есть масса плюсов, но есть и минусы, о которых предпочитают не говорить. Правда, их действительно мало, но они должны быть озвучены:

  • Коррозия. Это главный бич железа, и нам хорошо бы не полениться, и пройтись несколько раз антикоррозийным составом по свае.
  • Низкое качество металла. Это, конечно остается на совести производителя, однако в нашем случае, влияет на фундамент достаточно сильно.
  • Невозможность установки сваи на скальном участке или в грунте с большим количеством крупногабаритных камней.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Не менее важный момент — расчет количества винтовых свай для каркасного дома, правда, этим занятием должны заниматься специалисты, которые и составляли нам проект.

От себя можно только добавить, что на расчет будет оказывать влияние два основных фактора:

  • Тип почвы. Каким бы легким не был каркасный дом, все равно тип почвы играет свою роль при расчетах.
  • Вес и размеры здания.

Наиболее простые принципы, по которым мы ввинчиваем сваи, относятся к их местоположению и размеру шага.

Теперь о главном. Размечаем места расположения свай. Учитываем, что стержень должен обязательно находиться по углам дома, плюс хорошо распределить их так, чтобы несущие части и каркас сваи так же подпирали. Все это рассчитывается исходя из проектных чертежей.

Шаг по периметру можно делать не более трех метров, хотя мы советуем всегда останавливаться на меньших показателях.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Стержни с небольшим шагом

Важно! При большом шаге, определенные части бруса могут начать провисать и со временем это приведет к деформации и разрушению всей стены. Кроме того, сваи необходимо устанавливать из расчета того, что они попадут ровно посредине бруса, и не будет перекоса ни по одной из сторон.

По разметкам выкапываем небольшие углубления и вставляем первую сваю. Вверху у стержня есть техническое отверстие, в которое продеваем лом, и на него надеваем трубу. Таким образом, у нас получился рычаг.

Учитывая, что длина винтовой сваи для каркасного типа здания редко превышает 1,8 метра, мы ввинчиваем ее примерно на полтора метра в землю.

Совет! Есть мнение, что ввинчивать необходимо столько, сколько позволяет почва. Мы все же советует применить дополнительное механическое усилие, и если свая не вошла на полтора метра, довинтить ее.

Как только все стрежни ввинчены, проводим обрезку по гидроуровню. Вот здесь нам и потребуется болгарка.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

А дальше необходимо устанавливать оголовки, причем их то и придется заварить. Проблема небольшая, если есть под рукой сварщик. В любом случае, основную и наиболее тяжелую работу мы уже сделали. Как только установят и сварят оголовки можно и собирать всю конструкцию.

Каркасные дома на сваях собираются на следующий же день после установки основания, усадки такой фундамент не дает.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Дом каркасный на сваях винтовых

Свайный вариант основания подходит, конечно, не только для каркасного строительства, однако именно здесь мы собираем воедино все плюсы основания на стержнях и самой каркасной конструкции.

Можно перечислять множество преимуществ свайно-винтового основания, и одним из них всегда будет цена, как мы уже сказали в самом начале статьи, экономия получается невероятно серьезная, но при этом качественная, не влияющая на проектные мощности, прочность и прочите технические характеристики.

Простота, скорость работы, и возможность все построить собственными силами, что еще нужно для строительства частного каркасного дома. А в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также о преимуществах винтовых свай с литым наконечником ).

Расчёт винтовых свай

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

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Винтовые сваи
свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Расчёт винтовых свай – важный этап проектирования зданиясвайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

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

Общие положения

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

  1. Определение параметров грунтового основания. Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.
  2. Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.п.).
  3. Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.
  4. Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов, ветровые воздействия и т.д. В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.
  5. Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Винтовые сваи для разных типов грунтов

Какой диаметр свай выбрать?

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

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

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Винтовые сваи: строениесвайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Расчёт винтовых свай для одноэтажного дома

Подсчёт длины свайного элемента

Выполняя расчёт винтовых свай, важно уделить особое внимание определению их длины. От этой величины зависит показатель прочности всего сооружения в целом. Если длина элемента будет недостаточной, то постройка может попросту просесть в грунт и разрушиться.
Делая расчёт длины винтовых свай, необходимо обратить внимание на два очень важных момента:

  1. Плотность и особенности грунтов на участке, выделенном для возведения сооружения.
  2. Особенности рельефа участка, а именно перепад между отметками по высоте.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Винтовые сваи Если вы не проводили геологические изыскания на территории строительства, то вам придётся самостоятельно определять свойства грунтов. Для этого возьмите и выкопайте яму при помощи лопаты глубиной 50 см, причём постарайтесь выбрать самую низкую часть территории застройки.

Если на глубине 0,3-0,4 м находятся песчаные или глинистые отложения, то такое основание наиболее подходит для устройства винтовых свайных фундаментов. В таком случае длина свай может быть в переделах 2500 мм. Если после откапывания ямы вы увидели неплотную субстанцию, влагу, торфяник или плывун, то дальше стоит рыть при помощи обычного бура. Агрегат закручиваем в грунт, периодически вынимая и снимая землю с ножей. Такую работу ведём, пока на ножах бура не станут заметны комки глинистых или песчаных грунтов. Теперь стоит замерять глубину их залегания, опустив в пробуренную яму шнур с грузом на конце. После упора груза в дно ямы, делаем отметку на шнуре, вынимаем его и меряем длину от груза до отметки. В таком случае длина свай должны вычисляться, исходы из глубины залегания плотных оснований.
свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Расчёт винтовых свай для деревянного дома Чтобы выполнить расчёт винтовых свай с учётом перепада высот на участке, необходимо воспользоваться следующими рекомендациями. Стоит учесть, что при скачке высот больше 50 см к первоначальной длине элемента нужно добавить 50 см. Например, на дом длиной 6000 мм скачок высот составляет один метр. Значит, в самой нижней отметке будут использоваться сваи длиной 2,5 м, в среднем ряду дома будут элементы длиной 3 м, а в верхнем крайнем ряду – сваи длиной 3,5 м.

Совет: обычно при возведении зданий на рельефе нижним сваям не хватает 0,2-0,3 метра длины, поэтому лучше брать величину длины сваи з запасом. Так вы добавите прочности вашим свайным фундаментам.свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Винтовые сваи с металлическим ростверком

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Расчёт количества винтовых свай выполняется с учётом следующих принципов:

  1. Шаг опор при строительстве сооружений из брёвен, бруса и для каркасных построек стоит принимать не больше 3 метров.
  2. В домах из газоблоков, пеноблоков, шлакоблоков или из газо- или пенобетона шаг свай стоит принимать не больше двух метров.
  3. При строительстве ограждений из лёгких материалов расстояние между сваями можно принимать равным 3-3,5 м.
  4. Под деревянные ограждения и заборы из профнастила лучше устанавливать сваи с шагом 3 метра, но если есть ветровая нагрузка, то шаг уменьшаем до 2,5 м.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Расчёт винтовых свай: составляющие одного элементасвайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Предварительный расчёт винтовых свай Разбивка и подсчёт свай на плане здания выполняется следующим образом:

  1. Винтовые сваи обязательно должны располагаться по углам сооружения.
  2. Обязательно отметьте опоры в месте пересечения и стыковки несущих стен.
  3. Далее под всеми наружными и внутренними несущими стенами должны быть расположены сваи с равным шагом (шаг выбираем в зависимости от типа сооружения и материала, из которого оно будет возводиться, 2 или 3 метра).
  4. Внутреннюю площадь здания также необходимо заполнить свайным полем. В этом случае также придерживаемся выбранного шага свай.
  5. Если в доме планируется расположить камин, то под него стоит также заложить свайный фундамент. Минимальное количество свай под печь или камин – 2 штуки. Если вес этих конструкций будет значительным, то может потребоваться большее число свай.
  6. После предварительного размещения считаем общее число свай.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Расчёт винтовых свай на рельефе

Этапы проектирования свайных фундаментов

Расчёт и проектирование винтовых свай выполняется в определённом порядке. Весь процесс сведён в общую таблицу.

Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду .

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты .

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом Учет разницы высоты

Методика расчета

Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:

  • до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
  • до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
  • до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
  • до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом Строительство дома из бруса

Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции :

  • составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
  • расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
  • установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
  • между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
  • оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
  • там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
  • на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
  • теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом

Рассчитываем ростверк

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

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

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом Фундамент с железобетонным ростверком

  1. Высота – 30 см.
  2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

Источники:

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Придерживаясь профессионального подхода к строительным работам, в ходе проектирования следует произвести необходимые расчёты.

Они позволят сократить время и силы на выполнение всего объёма задач и существенно сэкономят материалы.

Для чего это нужно?

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Свайный фундамент из металлических опор с лопастями на конце — самый экономичный и востребованный вид основания для сложных участков рельефа.

Технологические достоинства позволяют закончить его устройство за 3 дня, а служить основание будет не менее 100 лет.

Чтобы всё так и произошло, нужно равномерно распределить несущую нагрузку возводимого строения, учесть особенности грунта, уровень промерзания и залегания грунтовых вод.

Как результат в ходе расчётов можно получить:

  • высоту винтовых свай;
  • глубину их заложения;
  • оптимальный диаметр опор;
  • общее количество;
  • суммарную стоимость расходов.

Вывод: расчёт фундамента экономит время и деньги, гарантирует долговечность сооружения.

Последовательность вычислений

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Распространённая методика расчёта винтовых свай по СНиП 2.02.03-85 опирается на геодезические данные по конкретному участку застройки, которые включают сведения о:

  • рельефе участка;
  • составе и плотности грунта;
  • уровне залегания грунтовых вод;
  • уровне промерзания грунта;
  • объёме сезонных осадков, характерном для данного климатического пояса.

Совет: при невозможности произвести геодезическое исследование в расчётах руководствуются минимально-расчётной нагрузкой.

Чтобы выполнить расчет свайно-винтового фундамента, сначала вычисляем количество винтовых свай (К). Для этого необходимо знать:

  • общую нагрузку на фундамент (Р), которая исчисляется по таблицам удельного веса материалов (в кг);
  • коэффициент надёжности (k) как поправку значения нагрузок (на него обязательно умножают Р);
  • несущую способность грунта, определяемую по таблице усреднённых нагрузок на винтовые сваи;
  • площадь пяты сваи в зависимости от диаметра (по таблице);
  • максимально допустимую нагрузку (S) на одну сваю (по таблице).

Полученные данные подставляют в формулу, согласно которой выполняется расчет фундамента на винтовых сваях: К = P*k/S

Коэффициент надёжности (k) согласуется с количеством свай:

  • k = 1,4 — для 11—22 шт;
  • k = 1,65 — для 6—10 шт;
  • k = 1,75 — для 1—5 шт.

Каждая свая несёт нагрузку, пропорциональную суммарной нагрузке строения.

Используя приведенную формулу, коэффициент и винтовые сваи для фундамента расчет нагрузки и последующее строительство выполняются довольно просто.

Для окончательного расчёта требуется распределить нагрузку под несущими стенами и зонами повышенного давления на фундамент, учитывая:

  • тип свай (висячие или стойки);
  • вес;
  • показатель кренового усилия.

Справка! Для точных расчётов и профессионального проектирования свайного фундамента в свободном доступе Интернета существуют компьютерные программы StatPile и GeoPile. К ним прилагаются руководство и по 10 конкретных примеров расчёта.

Параметры

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Расчет винтового фундамента и нагрузки на него складывается из определения следующих параметров:

1. Масса самого строения (в кг) — величина постоянная:

  • стены и перегородки;
  • перекрытия;
  • крыша.

2. Дополнительный вес — нагрузки временные:

  • вес снега, выпавшего на крышу;
  • эксплуатационный вес содержимого дома: мебель, оборудование, отделочные материалы, включая людей (в среднем — 350 кг/м²).

3. Правильный расчет нагрузки на свайно-винтовой фундамент невозможен, если не учесть динамические нагрузки (кратковременные):

  • создаваемые порывами ветра;
  • возникающие в результате осадки строения;
  • возникающие при перепадах температур.

О том, как рассчитывается винтовой фундамент дополнительно рассказано на видео ниже:

Виды винтовых свай

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
По виду сваи бывают:

  • широколопастные с литым наконечником (у конуса ᴓ6…14мм) — для малоэтажных построек на простых грунтах;
  • многолопастные с несколькими лопастями на разном уровне — для повышенных нагрузок в сложных грунтах;
  • сваи переменного периметра — для специфических задач;
  • узколопастные с литым зубчатым наконечником — для каменистых почв и вечной мерзлоты.

Справка: меньшей надёжностью обладают стволы из шовных труб с приваренными лопастями.

Технические характеристики

К техническим характеристикам винтовых свай относится:

  • длина и материал ствола;
  • диаметр ствола;
  • вид лопастей, способ их соединения с телом сваи.

Диаметр

Диаметр свайных стволов подбирают из стандартного ряда, соотнося с расчётной нагрузкой:

  • ᴓ89мм (лопасть ᴓ250мм) — под несущую нагрузку не выше 5 тонн (каркасно-щитовые строения в 1 этаж);
  • ᴓ108мм (лопасть ᴓ300мм) — под несущую нагрузку до 7 тонн (дома из бруса, пеноблоков, каркасные двухэтажные);
  • ᴓ133мм (лопасть ᴓ350мм) — под несущую нагрузку до 10 тонн (строения из кирпича, газобетона, швеллера).

Длина

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Длину свай подбирают, основываясь на показателях плотности грунта (по таблице) и перепадах высот на участке застройки:

  • при залегании суглинков до 1 м от поверхности длина сваи — 2,5 м;
  • рыхлый грунт или плывун — длина сваи определяется по длине бура, достигшего плотных слоёв;
  • при перепадах высот рельефа длина свай может отличаться на 0,5 м для разных участков.

Количество опор и расстояние между ними

Оптимальное расстояние между опорами:

  • 2-2,5 м — для деревянных каркасов и блочных строений;
  • 3 м — для домов из бруса и бревна.

Важно: для обеспечения надёжности цоколь строения не должен подниматься над землёй выше, чем на 60 см, а длина сваи должна иметь запас 20-30 см.

Произведя вычисления по формуле К = P*k/S, необходимо распределить положение свай в периметре для сбалансированности принимаемой ими нагрузки:

  • под каждый угол сооружения;
  • в местах пересечения несущих стен и внутренних перегородок;
  • у входной группы;
  • внутри периметра, руководствуясь шагом в 2 метра;
  • под печью или камином (не менее двух свай);
  • под несущими стенами со стороны балкона или мезонина.

К сведению! Объективные условия могут потребовать увеличения количества свай по сравнению с расчётным — такой запас прочности позволит не бояться перемен, возникающих в процессе эксплуатации.

Ростверк

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Ростверк служит для равномерного распределения нагрузки на конструкцию основания. Независимо от вида ростверка (сборный он или монолитный, высокий или низкий), для его надёжности необходимо рассчитать следующие параметры:

  • силу продавливания фундамента;
  • силу продавливания на каждый угол;
  • силу воздействия на изгиб.

При высоком ростверке вся нагрузка ложится целиком на сваи. На них действуют вертикальные нагрузки снизу, деформирующие нагрузки сбоку (в грунте и на поверхности). Всё это рассчитать довольно сложно для непрофессионала.

Как и для свайного фундамента, эту интеллектуальную работу можно выполнить с помощью компьютерных программ StatPile и GeoPile. Есть вариант проще — воспользоваться стандартом индивидуального строительства, который устанавливает:

  • соединение опор с ростверком — жёсткое или свободное;
  • глубину вхождения головы сваи в ростверк — не менее 10 см;
  • положение ростверка не ниже 20 см над землёй;
  • ширина равна толщине стен (не менее 40 см);
  • высота ростверка — 30 см и более;
  • армирование (продольное и поперечное) прутом ᴓ10-12 мм.

Важно! В нестабильных грунтах прочность свайного основания усилит металлическая обвязка на уровне цоколя (уголком или швеллером).

Пример расчёта свайно-винтового фундамента

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
В следующем примере подробно описано, как рассчитать фундамент на винтовых сваях для постройки каркасного дома.

Исходные данные — свайно-винтовой фундамент 6х6:

  • типовой дом каркасной конструкции с крыльцом под шиферной кровлей;
  • габариты — фундамент 6 на 6 на винтовых сваях при высоте (h) 3 м;
  • две взаимно пересекающиеся внутренние перегородки, делящие пространство на 3 помещения;
  • крыша со скатом 60⁰;
  • материал каркаса — брус 150х150;
  • материал стен — сэндвич-панели;
  • материал ростверка — брус 200х200.

1. Определяем площадь каждой стены:

  • несущие — 18 м²*4 = 74 м²;
  • перегородки — 9*2 + 12 = 30 м².

2. Определяем нагрузку стен, используя таблицу:

  • для несущих стен — 50 кг*74 = 3700 кг;
  • для перегородок — 30кг*30 = 900 кг;
  • всего 3700 + 900 = 4600 кг.

3. Прибавляем вес на 36 м² площади:

  • цокольного перекрытия — 150 кг*36 (площадь дома) = 5400 кг;
  • чердачного перекрытия — 100 кг*36 = 3600 кг;
  • крыши 50 кг*36 = 1800 кг;
  • в итоге — 4600+5400+3600+1800 = 15400 кг.

4. Прибавляем дополнительный вес и динамические нагрузки (вес снежного наста = 0):

  • 350*36+15400 = 28000 кг.

5. Выбираем коэффициент надёжности 1,4.

6. Берём из таблицы максимально допустимую нагрузку на пяту (ᴓ300) одного свайного элемента: она равна (по таблице) 2600 кг, при расчётном сопротивлении грунта — 3 кг/см² (грунт средней плотности, при глубоком залегании грунтовых вод и промерзании не более 1 м).

7. Подставляем значения в формулу К = P*k/S — 28000*1,4*2600 = 15 (шт).
В этом случае 12 свай установим под углы и пересечения, а 3 используем для усиления зон с повышенной нагрузкой.

Порядок установки

свайный фундамент расчет количества свай под каркасный дом
Бывает, что грунт под фундамент не осложнён плывуном или скальными породами.

В таких случаях установка винтового основания свайного типа вполне доступна для непрофессионала:

  1. Самая трудоёмкая и ответственная часть — сделать расчёты.
  2. Готовят необходимый материал и инструменты.
  3. По схеме разметки строительной площадки устанавливают винтовые сваи с помощью ручного ворота (желательно это делать вдвоём).
  4. Концы стволов выравнивают над землёй по уровню, излишки срезают.
  5. В нестабильных грунтах прочность свайного основания усиливают металлической обвязкой на уровне цоколя (уголком или швеллером).
  6. Устанавливают ростверк.

Общие строительные навыки, пытливый ум и целеустремлённость — вот условия успешной работы по установке фундамента данного типа.

Другие статьи про свайно-винтовой фундамент, представленные на нашем сайте: ремонт винтовыми сваями, отделка цоколя.

Полезное видео

Фундамент на винтовых сваях: расчет количества свай наглядно представлен на видео ниже:

Вместо выводов

Достоинства винтовых свай очевидны:

  • возможность использовать при точечной застройке;
  • исключение объёмных земляных работ;
  • дополнение пристройками основного объёма;
  • долговечность;
  • экономичность материала.

Глядя на них, главную проблему обычно стараются не замечать. А заключается она в уязвимости ствола к процессу ржавления. Поэтому защите металлической поверхности необходимо уделить серьёзное внимание уже при выборе, покупке, хранении, а также соблюдать технологию установки.