Ширина свайно ростверкового фундамента

Методика расчета свайного буронабивного фундамента с ростверком

Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.

Изучение характеристик грунта

Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.

Схема буронабивного фундамента

Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.

Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.

Глинистая почва в области подошвы сваи

Глинистая почва по длине сваи

Сбор нагрузок

Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

• нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
• нагрузка на ростверк.

Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.

При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.

Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:

Конструкция	Нагрузка
Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см	30-50 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 20 см	100 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 30 см	150 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 38 см	684 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 51 см	918 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления	27,2 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением	33,4 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя	100-150 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см	500 кг/кв.м.
Пирог кровли с использованием покрытия из
листов металлической черепицы и металлических	60 кг/кв.м.
керамочерепицы	120 кг/кв.м.
битумной черепицы	70 кг/кв.м.
Временные нагрузки
От мебели, людей и оборудования	150 кг/кв.м.
от снега	определяется по табл. 10.1 СП “Нагрузки и воздействия” в зависимости от климатического района

Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

Тип нагрузки	Коэффициент
Постоянная для: – дерева – металла – изоляции, засыпок, стяжек, железобетона – изготавливаемых на заводе – изготавливаемых на участке строительства	1,1 1,05 1,1 1,2 1,3
От мебели, людей и оборудования	1,2
От снега	1,4

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

• шаг свай;
• длина сваи до края ростверка;
• сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

• P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
• R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
• S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
• u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
• fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
• li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
• 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Сортамент стальной арматуры

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Размеры ростверка и его армирование

Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.

Пример правильной вязки арматурного каркаса

Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

• B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
• М — масса здания без учета веса свай;
• L — длина обвязки;
• R — прочность почвы у поверхности земли.

Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.

Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.

Источник

Устройство свайно-ростверкового фундамента

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Обычно свайно-ростверковый фундамент устраивают для нетяжелых конструкций: деревянных, каркасных домов или со стенами из газобетона. Сваи позволяют перенести вес постройки на более устойчивые и не промерзающие низкие слои грунта.

Строительство свайно-ростверкового фундамента состоит из таких этапов:

• Подготовительные работы (снимают верхний слой грунта с растениями, выполняют разметку осей здания и для каждой сваи, выносят и закрепляют в натуре осевые линии).
• Бурение свай (дно скважины утрамбовывают, обычно – с добавлением гравия, и очищают от разрыхленного грунта).
• Армирование свай (арматурные каркасы готовят до бурения).
• Бетонирование свай (выполняют в один день с бурением из-за того, что грунт может осыпаться). После заливки бетона его вибрируют и укутывают пароизоляционным материалом.
• Подготовка к устройству ростверков и армирование (выполняют через 3-4 дня, после затвердения бетона в сваях).
• Монтаж опалубки.
• Бетонирование ростверков (после заливки за бетоном ухаживают: накрывают рубероидом, после схватывания – поливают, чтобы бетон быстрее затвердел).Снятие опалубки (выполняют через 2-3 недели, когда бетон стал прочным).

Последующие работы (гидроизоляцию фундамента, кирпичную кладку стен) можно делать сразу после распалубки, а не спустя год (чтобы фундамент отстоялся), как считают некоторые.

Участница форума «Дом и дача» Алёнка555 строила дом на глинистом грунте из керамзитобетона. По предварительным подсчетам, двухэтажное здание с четырехскатной кровлей и со всеми нагрузками должно весить около 350 тонн. Пирог стены состоял из цокольного сайдинга и минеральной ваты в качестве утеплителя. Сначала планировали использовать несъемную опалубку, впоследствии это решение изменили. Перекрытие первого этажа делалось сборно-монолитным, второго – из пенополистеролбетона по деревянным балкам. Общая площадь оснований свай составила 134 тысяч кв. см.

Размеры ростверка: 10,6х10,6 м, сечение – 500х600 мм. Зазор из-за перепада высоты по земле составил от 150 до 250 мм. Сваи закладывались на глубину 3 м. Было использовано 34 сваи диаметром 350 мм с диаметром расширения к подошве 700 мм.

Расширенная «пята» увеличивает несущую способность сваи и позволяет в полтора-два раза уменьшить количество свай. Такой фундамент можно строить даже в сейсмоопасных районах и зонах вечной мерзлоты.

Сваи были усилены арматурой класса А400 диаметром 16 мм (4 прутка), которая немного заходила в расширения. Для ростверка использовали АIII с диаметром 14 мм (четыре – сверху и столько же – снизу).

Сначала выполнили разметку с помощью деревянных кольев. Купили арматуру, сварили рамки из арматуры диаметром 10 мм и сделали арматурный каркас. Затем вызвали ямобур, который пробурил 34 ямы и сделал уширения основания свай.

Для уширения основания свай используется бур со съемным расширителем дна.

Из оцинкованного листа сделали обсадную трубу. Впоследствии оказалось, что можно было обойтись без этого (несущая способность одной сваи была бы выше), так как грунт был сухим (грунтовые воды пролегали на глубине 20 м). Сначала оцинкованную трубу обматывали рубероидом, но потом от этого пришлось отказаться, так как диаметр свай был пробурен меньше необходимого (вместо 400 мм – 350 мм). Сразу поставили опалубку. Затем залили 13 кубометров бетона.

Для опалубки ростверка купили 5 кубов доски 40-ки и 20 кг саморезов. Через каждые полметра кувалдой вбивали вертикальные упоры на 20-30 см. К ним крепили доску сверху вниз.

Чтобы защитить доску, ее оборачивали тентами от грузовиков. Их нарезали и строительным степлером прикрепили к опалубке. Затем по внутреннему периметру насыпали отсев и утрамбовали его в два слоя, поливая из лейки. Было использовано полтора КАМАЗа песка.

Положили корытцем рубероид и степлером прикрепили его к доске опалубки. Связали армокаркас. В сваи заливали бетон М350 (штыковался), в ростверк – М300 с противоморозными добавками (вибрировался с шагом 0,5-1 м).

Спустя несколько дней опалубку разобрали, а из-под ростверка достали песок.

По материалам участницы форума «Дом и Дача»

Источник