Расчет ленточного ростверка свайного фундамента и арматуры

Расчет свайного фундамента с ростверком

Фундаменты являются крайне ответственной частью любого здания. Появятся ли трещины на стенах, будет ли дом проседать со временем — все это зависит от того, насколько грамотно подобраны размеры и материалы для опорной части. Чтобы правильно запроектировать буронабивной свайно-ростверковый фундамент, потребуется выполнить его расчет по несущей способности.

Расчет буронабивной сваи

Несущая способность фундамента — это нагрузка, которую он сможет выдержать без разрушений, деформаций или других неприятных процессов. При конструировании буронабивного основания потребуется выяснить следующую информацию:

  • сечение элемента;
  • длина;
  • расстояние между отдельными сваями.

Расчет свай по несущей способности часто выполняется с заранее известным сечением фундамента. Эта характеристика зависит от имеющейся в наличии техники. В качестве исходных данных необходимо подготовить:

  • состав грунтов на участке;
  • сбор нагрузок на опору дома.

Сбор исходных данных для расчета

Перед тем, как рассчитать буронабивной свайно-ростверковый фундамент, потребуется изучить свойства почвы на участке строительства. Выполнить это можно двумя методами: отрывка шурфов (глубоких ям) или бурение ручным инструментом. Изучение почвы проводят чуть глубже предполагаемой подошвы (примерно на 50 см). При выполнении работ необходимо анализировать каждый плат грунта, определять его тип.

Чтобы получить представление о том, какие бывают грунты, как правильно их различать, рекомендуется прочитать ГОСТ «Грунты. Классификация». Особого внимания заслуживает приложение А, в котором даны основные определения.

Следующий этап расчета буронабивной сваи и ростверка — сбор нагрузок. Его проще выполнять в тоннах. Для его выполнения потребуется знать объемы строительных конструкций и плотности материалов, из которых они изготовлены. Чтобы подсчитать массу здания нужно вспомнить простую формулу из школьной физики: «Массу мы легко найдем, умножив плотность на объем». В сбор нагрузок на фундаменты включают:

  • собственную массу опорной части (назначают ориентировочно);
  • массу перекрытий, стен, перегородок (проемы из общего объема лучше не вычитать);
  • полезную нагрузку на перекрытия (для жилых зданий эта нагрузка назначается 150 кг/м 2 пола, берется на каждом этаже);
  • массу кровли;
  • снеговую нагрузку (зависит от климатического района строительства, расчет выполняется по СП «Нагрузки и воздействия»).

Совет! Для упрощения задачи снеговую нагрузку можно назначать по специальной карте или таблице. То есть без выполнения сложного расчета.

Найденную массу каждого элемента нужно умножить на коэффициент надежности по нагрузке. Величина этого коэффициента зависит от материала, из которого изготовлена конструкция. Для снеговой и полезной нагрузок коэффициенты постоянны и составляют 1,4 и 1,2 соответственно.

Тип строительной конструкции Коэффициент надежности по СП «Нагрузки и воздействия»
металлические 1,05
деревянные 1,1
железобетонные и армокаменные (например, кирпичные), изготовленные на заводе 1,2
железобетонные монолитные 1,3

Более подробную информацию о сборе нагрузок на фундаменты можно найти в статье «Сбор нагрузок на фундамент — пример».

Справочная информация

Чтобы правильно рассчитать буронабивной свайный фундамент потребуется знать прочностные характеристики грунта. Информацию об этом можно найти в ВСН 5-71. Для удобства далее представлены адаптированные таблицы из этого документа отдельно по каждому типу почв.

Таблица 1. Несущая способность глинистых грунтов в зависимости от консистенции и пористости на опорном участке сваи, т/м 2 .

Таблица 2. Несущая способность глинистых грунтов по длине буронабивной сваи, т/м 2 .

Таблица 3. Несущая способность песчаных грунтов, т/м 2 .

Таблица 4. Несущая способность крупнообломочных грунтов, т/м 2 .

Чтобы выполнить расчет сечения и расстояния между сваями необходимо выбрать одно или два (для глин) значения из приведенных в таблице в зависимости от результатов отрывки шурфов или бурения.

Порядок расчета

После внимательного изучения всех предыдущих пунктов для расчета свайно-ростверкового фундамента должна иметься следующая информация:

  • масса дома в тоннах и нагрузка на каждый погонный метр ростверка;
  • несущая способность грунта в тоннах на м 2 .

Чтобы найти нагрузку на погонный метр фундамента, нужно массу дома поделить на суммарную длину ростверка.

Несущая способность одной сваи находится по формуле:

P = (0,7*R*S) + (u*0,8*fin*li), где

P — несущая способность каждой сваи фундамента;

R — прочность грунта, найденная по табл. 1, 3 или 4;

S — площадь сечения сваи на конце (формула для нахождения приведена далее);

u — периметр сваи;

fin — сопротивление почвы на боковой поверхности буронабивного свайного фундамента, найденное по табл. 2;

li — толщина слоя грунта, который оказывает сопротивление боковой поверхности;

0,7 и 0,8 — коэффициенты, которые учитывают однородность грунта и условия работы сваи.

Для сваи круглого сечения площадь находится через диаметр или радиус: S = 3,14*D 2 /4 = 3,14*r 2 /2. Здесь D и r — это диаметр и радиус соответственно.

Чтобы рассчитать расстояние между элементами фундамента требуется воспользоваться следующей формулой:

l — расстояние между сваями буронабивного фундамента;

P — несущая способность одной сваи, найденная ранее;

Q -нагрузка на погонный метр фундамента (масса дома делить на длину ростверка).

Совет! Перед началом расчета необходимо ознакомиться с СП «Свайные фундаменты». Минимальный диаметр свайного основания при длине элемента менее 3 метров составляет 30 см. Чтобы найти наиболее рациональное решение рекомендуется рассмотреть 2-3 варианта геометрических размеров свай. Для каждого случая находят расстояние между опорами и оценивают затраты на строительство. Выбирают наиболее экономичный вариант.

Подробный расчет расстояния между сваями с рассмотрением нескольких примеров может занять много времени. Но здесь перед будущим владельцем дома стоит выбор, что экономить: время или деньги.

Армирование буронабивной сваи

Рабочая арматура располагается вертикально вдоль сваи. В качестве нее используют пруты класса А400 (Аlll) диаметром 10-16 мм. Поперечную обвязку изготавливают из гладкой арматуры А240 (Al) диаметром 6-8 мм. В каждой свае должно быть не менее четырех рабочих вертикальных прутка.

Расчет ростверка

Расчет ростверка свайного фундамента выполняется примерно так же, как и вычисления для ленточного типа опорной части дома. Чтобы рассчитать ширину ленты потребуется воспользоваться формулой:

Читайте также:
Расцветки и цвета диванов

B — необходимая ширина ростверка;

М — масса дома (за вычетом массы свай);

L — длина ростверка;

R — несущая способность грунта (слоя у поверхности).

Этот расчет подойдет для ленты, расположенной непосредственно на земле или с небольшим заглублением. Для висячего ростверка расчет будет более сложным, выполнять его самостоятельно проблематично.

Армирование ростверка

Подобрав ширину ростверка буронабивного фундамента, необходимо грамотно его армировать. Можно использовать требования к стальным стержням из СП «63.133301.2012».

В качестве материала для армирования выбирают пруты класса А400 (Alll). Максимально допустимый диаметр рабочих прутов — 40 мм. Минимальные значения приведены в таблице.

Вид арматуры Диаметр прутов
Продольная (рабочее) длина стороны ростверка меньше 3м общее сечение всего армирования = 0,001*В*H, где B— ширина ростверка, а H — высота. По площади сечения диаметр находят с помощью сортамента арматуры. Количество стержней принимается четным (одинаковое число сверху и снизу). Диаметр назначают не менее 10 мм
длина стороны ростверка больше 3м то же, но диаметр назначают не менее 12 мм.
Поперечное (горизонтальное) 6 мм
Вертикальное при высоте ростверка меньше 80 см 6 мм
Вертикальное при высоте ростверка больше 80 см 8 мм

Пример расчета свайного буронабивного фундамента

Исходные данные для расчета:

  • одноэтажный кирпичный дом с мансардой, толщина стены 380 мм;
  • размеры в плане 7 на 9 метров, внутренних несущих стен нет (только перегородки), высота этажа 3 м;
  • кровля стропильная мансардная с покрытием из металлочерепицы;
  • грунты на участке — полутвердая глина с коэффициентом пористости 0,6, залегает на 3 м, R = 72 т/м2, fin = 3,5 т/м2 (взято значение для глубины 1 м).

Сбор нагрузок удобнее выполнять в табличной форме. Необходимо не забывать коэффициенты по надежности.

Нагрузка Величина, кг
Наружные кирпичные стены 380 мм (9 м(длина)*2 шт + 7 м (ширина)*2 шт)*4,5м(высота на первом этаже + на мансарде)*0,38 м*1800 кг/м 3 (плотность кирпича)*1,2 (коэффициент) = 118200 кг
Перегородки из гипсокартона без шумоизоляции высотой 2,7 м (от пола до потолка) 30 м (длина на весь дом)*2,7 м (высота)*27,2 кг*1,2 = 2645 кг
Железобетонные монолитные перекрытия толщиной 200 мм 2шт (на 2 этажа) *7 м (ширина дома )*9 м (длина дома)*160 кг/м 2 (средняя масса перекрытия на кв. м) *1,3 = 26210 кг
Кровля 7 м*9 м*60 кг (масса кв. метра кровли из металлочерепицы) *1,2 (коэффициент надежности) /соs30ᵒ (угол наклона ската) = 5215 кг
Полезная нагрузка на перекрытия (2 шт., пол первого и пол второго этажей) 2 шт *7 м*9 м*150 кг/м 2 (нормативное значение для жилья) *1,2 = 22680 кг
Снег (нормативное значение снеговой нагрузки взято для г. Москва) 7м*9м*180 кг (нормативное значение) *1,4/cos30° = 13050 кг

Ростверк предварительно принимаем шириной 0,4 м и высотой 0,5 м. Длина буронабивной сваи предварительно — 3 м, сечение диаметром 40 см, устанавливаются с шагом 1,5 м.

Количество свай = 32 м (L, длина ростверка)/1,5 м (шаг свай) +1 = 22 шт. (округляем до целых в меньшую сторону). S = 3,14*0,42/4 (формула площади через диаметр, см. ранее) = 0,126 м 2 .

Масса ростверка: 0,4м *0,5 м *32 м (длина) *2500 кг/м3 (плотность ж/б)* 1,3 (коэффициент) = 20800 кг.

Масса свай: 22 шт.*3 м *0,126 м2 *2500 кг/м 3 *1,3 = 27030 кг.

Суммарная масса всего дома = 235830 кг = 236 т.

Нагрузка на погонный метр = Q = 236 т/32 м = 7,36 т/м.

Расчет свай

Вариант расчета сваи 1.

Несущая способность одной сваи = P = (0,7*R*S) + (u*0,8*fin*li) = (0,7*72 т/м2*0,126 м2) + (1,26 м*0,8 *3,5 т/м 2 *3 м (длина сваи)) = 16,93 т.

u = 3,14*D = 3,14*0,4 = 1,26 м, где D — диаметр сваи.

Расстояние между сваями = l = P/Q = (16,93 т)/(7,36 т/м) = 2,3 м. Шаг достаточно большой, можно уменьшить длину сваи до 2м.

Вариант расчета сваи 2.

В расчетах для предыдущего случая требуется заменить всего одно значение. Несущая способность одной сваи = P = (0,7*R*S) + (u*0,8*fin*li) = (0,7*72 т/м 2 *0,126 м2) + (1,26 м*0,8 *3,5 т/м 2 *2 м (длина сваи)) = 13,41 т.

Расстояние между сваями = l = P/Q = (13,41 т)/(7,36 т/м) = 1,82 м.

Вариант расчета сваи 3.

Рассмотрим еще один вариант с диаметром сваи 50 см и длиной 2 м.

S = 3,14*0,52/4 = 0,196 м 2 ;

u = 3,14*D = 3,14*0,5 = 1,57 м.

Максимальное нагружение одной сваи = P = (0,7*72 т/м2*0,196 м 2 ) + (1,57 м*0,8 *3,5 т/м 2 *2 м (длина сваи)) = 18,67 т.

Расстояние между опорами = l = P/Q = (18,67 т)/(7,36 т/м) = 2,54 м.

Рекомендуется выбирать шаг свай приближенный к 2 м. В рассматриваемом случае оптимальным станет 2 вариант с фундаментами небольшого сечения и длины. Для более точного результата можно рассчитать расход материала во всех случаях и сравнить его.

Поскольку планируется строительство тяжелого кирпичного дома, в качестве рабочего армирования назначаем пруты побольше, диаметром 14 мм. Для изготовления поперечных хомутов используется арматура 8 мм.

Расчет железобетонного ростверка
Из массы дома, использованной при предыдущих вычислениях, необходимо вычесть массу свай. Получаем нагрузку в 208800 кг = 209 т.

Ширина ростверка = В = М/L*R = 209 т/ (32 м*72 т/м 2 ) = 0,1 м. Требуемая ширина ростверка меньше ширины стены здания. Назначаем величину конструктивно 0,4 м. Свесы стены с ростверка не должны быть слишком большими, максимальное значение 0,04м. Высоту ростверка также выбираем конструктивно 0,5 м. Остается назначить армирование:

  • Рабочее принимается 0,001*0,6 м *0,5 м = 0,0003 м2 = 3 см 2 . По сортаменту подходят 4 стержня диаметром 10 мм, но по требованиям СП минимальное значение при длине стороны ростверка 6 м — 12 мм. Принимаем 4 прута диаметром 12 мм (два сверху и два снизу).
  • Поперечное армирование диаметром 6 мм.
  • Вертикальное армирование диаметром 6 мм (поскольку высота ленты менее 0,8 м).

Выполнение расчета позволит оптимально использовать материалы и рабочую силу на строительной площадке.

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.

Читайте также:
Сайдинг для ванной комнаты - отделка своими руками, фото и видео

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.

Расчет свайного ростверка

Долговечность и надежность свайного ростверка зависит не только от соблюдения технологии его монтажа, но и от правильных расчетов. Все полученные результаты проверки переносятся на проект, который передается строителям.

  • Расчет свайного фундамента с ростверком
  • Как делается расчет
  • СНИП для проведения полного расчета свайного ростверка
  • Что учитывается при расчетах
  • Пример расчета

Основные правила расчёта свайного ростверка, формулы и СНИП нормативы, полная информация далее на странице.

Расчет свайного фундамента с ростверком

Для проведения расчетов такого плана следует обращаться к специалистам, специализирующихся в этом профиле. Перед этим проводятся геологические изыскания, позволяющие разработать проект, соответствующий почве на стройплощадке.

Совет эксперта! Если работы по геодезическому изысканию проведены не будут, то произвести точные расчеты основания с ростверком будет невозможно. Объясняется это тем, что несущая способность определяется только на основании силы сопротивления почвы.

Рис: Схема свайно-ростверкового фундамента

Для проведения изысканий на участке бурится отверстие в почве для ее пробы и анализа. Только потом можно проводить важные расчеты.

При разработке проекта учитываются такие параметры по сваям:

  • Глубина погружения.
  • Диаметр сваи.
  • Количество свай.
  • Схема их расположения.
  • Форма ростверка (3 вида: высокий, повышенный, низкий).
  • Диаметр.
  • Устойчивость на изгиб и продавливание.
  • Метод армирования.

Рис: Схематическое положения ростверка свайного фундамента

Совет эксперта! Определить высоту ростверка следует исходя из веса будущего сооружения и уровня пучинистости грунта.

Как делается расчет

Существует 2 группы, благодаря которым происходит расчет свайного фундамента.

  • Прочность используемых материалов, несущая способность почвы и оснований.
  • Осадка вследствие трещин, нагрузки вертикальной и движения свай.

Процесс проектирования по указанным предельным выполняется при помощи следующих формул.

Устойчивость к продавливанию:

Устойчивость на изгиб:

Устойчивость к поперечным нагрузкам:

СНиП для проведения полного расчета свайного ростверка

За основу берется два СНиПа:

  • Для ростверка СНиП №2.03.01.
  • Для свай СНиП №2.17.77.

Совет эксперта! Соблюдение всех рекомендаций в СНиПе является обязательным условием.

Что учитывается при расчетах

Крайне важно учитывать такие аспекты:

  • Все предполагаемы нагрузки и воздействия по СНиПу.
  • Несущая способность опор и основания на основе особых и сочетаемых нагрузок.
  • Сочетание всех используемых материалов с почвой на стройплощадке. В этом случае берутся во внимание геодезические изыскания на предмет исследования почвы и динамических/статических испытаний ЖБИ свай. Опять же, в расчет берутся показания в СНиП.

  • Обращается внимание на тип свай, они могут быть висячими или стойки. Обязательно учитывается общий вес. Не менее важны и нагрузка воздушных масс.
  • В процессе расчетов, основание с ростверком представляет собой единой рамной конструкцией. Она должна воспринимать нагрузку по вертикали и горизонтали. Также изгибающая сила.
  • Если почва сложная (грунтовые воды очень высоко и тому подобное), а проектная нагрузка высокая, то учитывается негативная сила трения в процессе осадки строения.
  • Учитываются и другие немаловажные факторы при проектировании. Особенно те, которые непосредственно связаны с разными грунтами.

Пример расчета

Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.

Так, учитываются при расчетах следующие данные:

  • Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.

Рис: Вес конструктивных элементов здания

  • Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м 2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.

Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.

  • Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.

Рис: Карта снеговых нагрузок РФ

  • Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
  • Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:

  • Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
  • Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.

Рис: Схема заглубления ЖБ свай

  • Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.

Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.

В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.

В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.

Поможем с расчётами и работами по свайному фундаменту

Мы опытная компания по погружению железобетонных свай и шпунтов, с большим парком техники и большим количеством сданных объектов. Поможем Вам с возведением свайного фундамента любой сложности, примеры наших работ на фото. Видео наших работ. Ждём Вашего обращения по заявке:

Возводим свайно-ростверковый фундамент

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)

Фундамент на буронабивных сваях, с уширением в основании – «пяткой» и висящим над землёй ростверком, пользуется популярностью среди участников FORUMHOUSE. Сказывается доступность технологии и возможность самостоятельно изготовления этого типа основания.

Однако, как и при любом строительстве, при возведении такого фундамента нужно учитывать определённые особенности. В связи с этим интересен практический опыт и «хитрости» пользователей нашего портала, которые они используют при строительстве такого фундамента.

Я уже построил на данном типе фундамента дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор. Могу сказать, что при грамотном расчёте и соблюдении технологии возведения, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.

Хотя у наших пользователей накоплен большой опыт возведения свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании сваи, его нельзя считать универсальным решением, подходящим для любого типа грунта и сооружений.

Выбор конструкции фундамента должен, в первую очередь, базироваться на данных геологического исследовании участка. На основании полученных результатов определяется несущая способность грунта, состав почвы, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и т.д. После этого, с учётом веса здания и сбором нагрузок, которые фундамент (в данном случае «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный тип основания.

Исходя из практического опыта, можно сказать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании сваи наиболее востребован на сильно пучинистых грунтах, на участках с большими перепадами высот. В этих условиях применение другого типа основания может оказаться экономически невыгодным из-за большого объёма земляных и бетонных работ.

Также следует помнить о том, что расчёт свайно-ростверкового фундамента не так прост, как может показаться на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без знания типа грунта, уровня залегания подземных вод и т.д. такой фундамент может превратиться в «мину замедленного действия» под домом. Причём, к конечной стоимости свайно-ростверкового фундамента нужно прибавить мероприятия по его утеплению, устройству отмостки, водоотведению поверхностных и грунтовых вод, устройству забирки.

Подобный подход позволит понять, выгодно или нет устраивать такой тип фундамента. Свайно-ростверковый фундамент представляет собой «ленту» (ростверк), оторванную от земли, к которой добавлены сваи. Отсюда (на основании расчёта) может оказаться так, что в ряде случаев экономически выгоднее возведение классического малозаглублённого утеплённого ленточного фундамента.

К главным особенностям свайно-ростверкового фундамента, с уширением в основании сваи, относятся:

  1. Свая закладывается ниже глубины промерзания (зависит от региона).
  2. В нижней части сваи делается уширение – «пятка» с определённым соотношением к диаметру сваи и рассчитанной несущей способностью. Таким образом, свая надёжно «заякоривается» в грунте.
  3. Ростверк не должен касаться или лежать на земле.

Я занимаюсь установкой ворот. В силу моей профессиональной деятельности, мне часто приходится видеть проблемы, которые возникают с опорными столбами въездной группы. Из-за воздействия сил морозного пучения столбы «гуляют», перекашиваются створки ворот, заклиниваются калитки и т.д. Конечно, можно залить монолитную бетонную ленту под всем периметром забора, но это тоже не панацея. Я видел много «порванных» ленточных фундаментов, да и по деньгам этот вариант получается самым затратным.

Опираясь на свои знания и опыт, полученный при строительстве дома, Vzik решил, что и для забора также подойдёт фундамент ТИСЭ. Как показал четырёхлетний опыт эксплуатации тяжёлого кирпичного забора, форумчанин не прогадал. Несмотря на морозы, малоснежные зимы, при которых земля глубоко промерзает, забор как стоял ровно, так и стоит. Ни подвижек фундамента, ни перекосов въездной группы – распашных ворот и калитки – за время эксплуатации не возникло. Тем интереснее конструктив и способ возведения этого фундамента.

К строительству забора Vzik приступил ещё в 2012 году, делая это одновременно с возведением гаража.

На его участке грунт состоит из следующих слоёв:

  • «плодородка» – около 20-30 см;
  • песок 0.5 м.

Далее идёт плотная глина, на глубине 2.5 м воды нет.

Форумчанин советует бурить свайный шурф не вручную, а взять в аренду мотобур со шнеком, диаметром 25 см.

Я ещё кода бурил шурфы под фундамент под дом, то понял, что делать это вручную – занятие неблагодарное. Сравните: в первый день два человека смогли сделать «на глине» один шурф диаметром 25 см, глубиной 1.8 м и нижним уширением в 60 см. За 10 дней полностью осилили только 30 свай, а нужно было 50! Решили – дальше будем бурить мотобуром.

После того, как в аренду был взят мотобур, дело пошло веселее. Всего за 2 часа было пробурено 20 подготовительных шурфов глубиной 1.5 м. После этого их углубили до 1.8 м и сделали внизу уширения тисэсовским буром.

Поэтому, когда дело дошло до изготовления шурфов под фундамент для забора, выбор был очевиден – всё бурить только мотобуром. За один день пробурили 50 шурфов на глубину 1.5 метра, после чего их углубили ручным буром до 2 метров и сделали нижнее расширение.

При изготовлении данного типа фундамента придерживаемся такой технологии:

  1. Т.к. скорость подготовки расширений разбуриваемых ручным методом невысока, нет необходимости заказывать миксер с заводским бетоном. Сваю заливаем бетоном «самомес». В день можно делать по 5 свай. Так и деньги экономятся, и меньше устаёшь.
  2. Для сваи диаметром 25 см каркас вяжем из 4-х арматурных прутков диаметром 10-12 мм. В качестве связующего элемента используется сварная металлическая сетка с ячейкой 15х15 см. Такой квадрат хорошо помещается в пробурённое отверстие. Выпуски по 2 см с каждой стороны задают направление для арматурного каркаса и обеспечивают защитный слой бетона.
  3. Арматурный каркас можно вязать не вязальной проволокой, а пластиковыми стяжками. Подобный способ хоть и несколько дороже, чем при использовании проволоки, но зато экономиться время и значительно упрощается процесс вязки каркаса. Прочности стяжек достаточно, чтобы арматурный каркас выдержал заливку бетонной смесью и дальнейшее вибрирование. После застывания бетона стяжки уже не несут какой-либо силовой нагрузки.

Я у себя на стройке все арматурные каркасы (под дом, забор и т.д.) вязал стяжками, проволоку вообще не использовал. Конечно, если вязать проволокой, это чуть надёжнее, но практика показала, что и пластиковая стяжка вполне справляется с поставленной задачей.

Кстати, при использовании вместо проволоки стяжек, мы получаем ещё один бонус, касающийся именно заливки свай с уширением в нижней части. В чём суть идеи, которую применил пользователь с ником Destructor, хорошо видно на следующих фото.

«Ножки» (в нижней части каркаса) каждого из четырёх арматурных стержней загибаем под углом 90 градусов. Загнутые концы смотрят внутрь каркаса. Вяжем каркас при помощи пластиковых стяжек. Дальше поступаем следующим образом:

  • Заливаем немного бетона в «пятку».
  • Опускаем каркас в пробурённый шурф.
  • Выворачиваем согнутые под углом арматурные стержни «ножки» концами наружу.
  • В итоге, концы «раскрытых» арматурных стержней заходят в «пятку», обеспечивая надёжную связь уширения с «телом» сваи после застывания бетона.

При раскрывании «ножек» арматура хорошо скользит в пластиковой стяжке. Если всё связать проволокой, то и времени больше уходит, и провернуть арматурный стержень будет тяжело.

Чтобы заливка бетона в шурф прошла «без сучка, без задоринки», делаем это так: в пробурённую скважину вставляем специальное приспособление – переставную «горловину», сделанную из свёрнутой в трубу жести и деревянных брусков (можно придумать свой вариант приспособления).

Совет: таких приспособлений лучше иметь несколько, чтобы сразу заливать несколько свай. Снимать их сразу не стоит, т.к. бетон ещё не затвердел. Пусть «горловина» постоит около часа, но и оставлять надолго тоже не надо, иначе их прихватит бетоном, и «горловину» потом не снимешь. После того как сняли «горловину», на оголовок сваи можно надеть пластиковый пакет. Это нужно, чтобы влага не испарялась, и протекал нормальный процесс твердения бетона.

Внутрь «горловины» и шурфа вставляется гильза, свёрнутая из рубероида. Затем опускаем арматурный каркас и заливаем бетон, не забывая его как следует провибрировать, используя для этого вибратор, а не метод «штыкования». Бетонную смесь делаем максимально «жёсткой», т.е. с минимальным количеством воды, необходимой для её затворения.

При большом количестве воды существенно снижается марка бетона, он получается непрочным.

Бетон не должен быть жидким, т.е. растекаться, как это часто делают новички, считая, что так его проще укладывать. Для улучшения удобоукладываемости «жёсткой» смеси не стесняемся пользоваться пластификаторами.

Ещё один момент, на который надо обратить внимание. Для изготовления свай часто рекомендуется использовать в качестве опалубки канализационные или асбестовые трубы нужного диаметра. По мнению пользователей нашего портала, наиболее бюджетный и простой способ залить сваю – использовать для этого рубероидную «рубашку». Причём, её можно использовать, даже если требуется залить высокие сваи, которые будут выступать над землёй на 0.5-1 метр и выше.

Я заливал сваи в опалубку из рубероида. Высота над землёй была 50 см. Диаметр свай – 20 см. Рубероид обмотал скотчем только в двух местах, где свая выступала над землёй. Чтобы сделать из куска рубероида цилиндр, наматывал его на подходящую по диаметру канализационную трубу. Затем опускал их в скважину, а трубу вынимал. Заливал сваю самомесным бетоном. Всё как следует вибрировал, ничего не порвалось и не разошлось.

Если требуется залить сваю более 1 метра над землёй, то можно поступить следующим образом: делаем две рубероидных «рубашки». Сначала заливаем бетон в первую так, чтобы он не дошёл до верхнего края 10 см. Вставляем внутрь первой вторую «рубашку», регулируя необходимый уровень, опуская или поднимая рубероидный цилиндр. Затем заливаем бетон дальше.

Я так заливал сваю высотой от земли в 1.1 метр, ничего не упало.

Интерсен способ изготовления рубероидной «рубашки», предложенный форумчанином с ником face_ltd.

Изучив форум, я, из финансовых соображений, отказался от готовой опалубки в виде асбестовых или канализационных труб. Сделал опалубку из рубероида высотой более 2-х метров.

«Рубашку» делаем так: отрезаем необходимый нам по размерам кусок рубероида и обматываем его с одной стороны, вокруг подходящей по диаметру оправы. Например, пластмассового ведёрка. Обмотали – фиксируем скотчем, затем чуть отступаем вверх и мотаем скотч второй раз. Всё, одна сторона зафиксирована. Вынимаем ведро (т.к. оно имеет конусную форму, то и извлекается легко) и повторяем процесс намотки с другой стороны. Фишка в том, что скотч скользит по рубероидной обсыпке и не прилипает к поверхности (рубероид в обсыпке крошкой нежелателен). Получается, что мы смотали несколько колец из скотча, которые теперь можно передвигать по «рубашке» и, соответственно, из куска рубероида получается цилиндр.

Чтобы кольца затем не «ездили» по опалубке, фиксируем их длинной полосой скотча, которую пускаем вдоль шва «рубашки». Скотч заворачиваем внутрь цилиндра и фиксируем скрепкой или «пристреливаем» степлером.

Опалубка, сделанная по такой технологии, стоит копейки – 300 рублей за рулон рубероида, 2 мотка скотча – это ещё 40. Сравните это с ценой за пластиковые или асбестовые трубы, которые ещё надо привезти.

После того как сваи готовы, засыпаем песок до уровня их оголовков, проливаем его водой, трамбуем и на этом основании возводим опалубку под ростверк. Сколотить опалубку можно из досок 150х50 мм и бруса 100х50 под стойки.

Чтобы доски в дальнейшем можно было использовать вторично, готовую опалубку изнутри застилаем рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Вяжем арматурный каркас и заливаем бетоном ростверк.

Ростверк (из-за его объёма) лучше заливать заводским бетоном из миксера.

Vzik подбил итоги по расходам на свой фундамент под дом, и вот что получилось.

Затраты на 50 свай:

  • цемент – 50 мешков;
  • арматура – 300 кг;
  • рубероид – 3 рулона;
  • гравий – 7 куб. м;
  • песок – 2 куб. м;
  • стяжки – 600 шт.

Итого: 30 тыс. руб.

Затраты на ростверк сечением 30х40см:

  • доски, 5 куб. м – 25 тыс. руб;
  • арматура, 0.5 т – 14 тыс. руб;
  • бетон, 9 куб м. – 29 тыс. руб;
  • рубероид – 8 рулонов;
  • расходные материалы – саморезы, гвозди, стяжки, битумная мастика.

Итого: около 80 тыс. руб.

Общая цена за фундамент составила около 110 тыс. руб.

Прим: цены указаны за 2011 год.

В темах FORUMHOUSE можно узнать все подробности возведения кирпичного забора на фундаменте ТИСЭ и просмотреть полный отчёт по строительству газобетонного дома на свайно-ростверковом фундаменте. Следующие темы отвечают на вопросы, как залить сваи выше 1 метра над землёй, и из чего сделать забирку. В нашей статье описывается подробная технология заливки фундамента зимой.

Тем, кто только планирует строительство дома, будет интересен видеосюжет с подробным рассказом про свайно-ростверковый фундамент.

Как произвести расчет ленточного ростверка свайного фундамента

В тех регионах, где часты дожди или затопления, при постройке дома нужно возводить свайный фундамент с ростверком. Такая конструкция дает возможность приподнять строение на высоту до 2 м.

Рисунок 1. Схема устройства ростверка.

Как известно, такая конструкция предполагает наличие забивных или буронабивных свай. Первый вид столбиков вбивают, применяя специальную технику, а для второго типа применяют строительный бур, им делают воронки.

Размеры ростверка

Диаметр воронки составляет 30 см, а длина штанги – 5 м. Вначале определим количество столбцов, при этом учтем, что дом имеет размеры 5 Х 8 м. А расстояние между столбиками должно составить 1,5 м – коэффициент, который может быть максимум 2 м (рисунок 1).

Зная эти величины, определяем, что понадобится 10 свай, глубина залегания которых составляет 2 м, но при этом они выступают на 20 – 30 см над грунтом.

Высота ростверка составляет 0,25 м, а ширина не должна быть меньше ширины цоколя. Если цоколь не предусмотрен, тогда ширина ростверка должна быть равна ширине наружной стены, но не меньше 0,4 м. Лента расположена на расстоянии 10 до 15 см от грунта.

Расчет свайного фундамента

Схема армирования ленточного ростверка свайного фундамента.

Важным моментом является расчет количества опорных свай для конкретного здания. Специалисты в основу расчетов берут несущую способность грунта и общий вес будущего здания. Вес строения делится на значение несущей способности грунта, а в результате получаем площадь фундамента. Эту площадь рекомендуется увеличить на 30% для создания запаса прочности. Далее для получения количества столбов площадь фундамента делится на объем опоры каждого столба. Теперь на плане нужно разметить место для каждой опорной сваи. Делается это с учетом следующих правил:

  1. Столбы должны находиться во всех углах здания.
  2. Они устанавливаются во всех местах пересечения стен.
  3. Расстояние между опорами по периметру стен в среднем равно 2-2,5 м. При уменьшении данной величины увеличиваются затраты на материал и уходит больше времени на выполнение работ по возведению фундамента. А при увеличении расстояния до 3-3,5 м возникает опасность появления трещин ростверка и возможен его перелом, который ведет к разрушению всего строения.

Правила расчета и обустройства ленточного ростверка

Верх каждой сваи должен заделываться в ростверк примерно на 10 см. Для этого арматурные прутья столбов загибаются параллельно земле и прикрепляются вязальной проволокой к арматуре ростверка. Столбик в высоту должен быть не менее 30 см. Чаще всего он выполняется из монолитного армированного бетона. Для его заливки монтируется опалубка, дно которой делают из доски толщиной минимум 40 мм, иначе в процессе наполнения опалубки жидким бетоном оно может переломиться. Для того чтобы не допустить потерь цементного молочка, изнутри опалубку выстилают полиэтиленовой пленкой.

Рисунок 2. Схема устройства сваи фундамента.

Арматурный каркас рассчитывается таким образом, чтобы он отстоял от стенок опалубки на величину тройного диаметра прутьев арматуры. Нижний и верхний пояс желательно зафиксировать, чтобы арматура не могла передвигаться во время заливки бетона . Сделать это можно с помощью горизонтальных стержней, вставленных в отверстия боковых стенок. Через 25-30 минут после заливки опалубки их удаляют.

При небольших нагрузках на свайный фундамент допустимо применение синтетической арматуры. Залитую бетонную массу нужно обработать строительным вибратором или проткнуть в нескольких местах прутом арматуры. Делается это для удаления воздуха из бетона. Сверху залитый ростверк накрывают полиэтиленовой пленкой. В течение следующей недели пленку снимают, бетон смачивают и снова закрывают.

Ростверк на пучинистых грунтах должен находиться на уровне около 20 см над землей.

Ширина его равна примерно ширине цоколя или толщине стен. На практике его делают шириной не менее 40 см, а его высота составляет 30 и более см. Ростверк не должен пересекаться с различными трубопроводами и иметь швов и стыков. Правильность и ровность верхней плоскости проверяется уровнем.

В качестве арматуры используются прутья диаметром 10 – 14 мм. Желательно, чтобы их длина соответствовала размеру стены. Количество прутьев, которое должны содержать верхняя и нижняя ленты (вместе), зависит от их диаметра. При толщине 10 мм понадобится до 8 прутьев, при 12 мм диаметре – до 6, а если их сечение составляет 14 мм, тогда применяют от 4 до 5 штук. Свайный фундамент с ростверком не предназначен для многоэтажных зданий, но он может оказаться незаменимым при малоэтажном строительстве домов, офисов, магазинов, бань на рыхлых грунтах.

Как правильно рассчитать арматуру для плитной основы?

Для расчета количества арматуры руководствуются формой и типом фундамента, а также несущей способностью почвы. Рассмотрим, как его произвести, если размер будущего строения составляет 5 Х 8 м, с двумя внутренними стенами (рисунок 2).

Рисунок 3. Схема устройства ленточно-свайного фундамента

При строительстве применим стержни с ребристой поверхностью, то есть арматуру класса А3, с сечением 1 см, такие прутья пригодны для щитового и каркасного дома. Но если почва, на которой возводят строение, имеет слабую несущую способность, тогда применяют арматуру с диаметром от 1,4 до 1,6 см, при этом шаг сетки каркаса составит 20 см.

Приступим к расчету:

  • ((8 / 0,2) + 1) = 41 (арматурных прутьев длиной 8 м);
  • ((5 / 0,2) + 1) = 26 (арматурных прутьев длиной 5 м);
  • 41 + 26 = 67 (арматурных прутьев).

Ввиду того что мы строим плитное основание, используем два армированных пояса, поэтому количество прутьев удваиваем, и получается, что нам необходимо 134 прутка, при этом 82 из них имеют длину 8 м, а 52 – 6 м:

  • 82 * 8 = 656 м;
  • 52 * 6 = 312 м;
  • 656 + 312 = 968 м.

Стержни нижней сетки соединяем между собой, в местах пересечения продольных и поперечных прутьев. Рассчитаем число соединений:

  • 41 * 26 = 1066 (соединений).

Если используемая плита имеет толщину 20 см, а расстояние от ее поверхности до каркаса составит 5 см, тогда 20 – 5 – 5 = 10 см, тогда:

  • 1066 * 10 = 10660 см или 106,6 м;
  • 106,6 + 968 = 1074,6 м (нужное число стержней для плитной основы).

Рассчитаем количество вязальной проволоки:

  • 41 * 26 * 2 = 2132 (соединений).

Соединения производят, складывая проволоку в два сложения, поэтому если проволока имеет длину 15 см, тогда ее умножают на 2, получают 30. А для того чтобы рассчитать число вязок, нужно полученный результат умножить на число соединений, тогда получим:

  • 2132 * 0,3 = 639,6 м.

Как рассчитать арматуру для ленточного фундамента?

Для продольных прутьев применяют арматуру класса А3, а для поперечных – А1 (рисунок 3). Ширина фундамента составляет 500 мм или 50 см, произведем расчет его длины, при этом учтем, что здание будет иметь 2 внутренние стены:

  • (5 + 8) * 3 = 39 м.

Если применить 6 арматурных прутков, тогда получим:

  • 6 * 39 = 234 м.

Рисунок 4. Схема армирования углов ленточного фундамента.

Шаг составляет 0,5 м, высота основы под дом – 0,2 м, тогда отступ от основания здания при применении 6 мм арматуры составит:

  • (200 – 8) * 3 + (60 – 8) * 2 = 680 см.

Число соединений составит:

  • (39 / 0,5) + 1 = 79;
  • 68 * 79 = 5372 см или 537,2 м.

Так как вязку стержней сделаем в 12 местах, тогда:

  • 12 * 0,3 * 79 = 284,4 м.

Расчет арматуры для столбчатого фундамента

Для горизонтальных полос применим 6 мм арматуру класса А3. А для столбиков 4 шт. 12 мм, которые связывают на 25 см расстоянии, при этом высота столба составляет 1,7 м, а диаметр 30 см (рисунок 4). Их устанавливаем в четырех местах.

  • 4 * 1,7 = 6,8 м ребристой арматуры;
  • 4 * 4 * 0,25 = 4 м гладких прутьев.

На 40 столбиков потребуется:

  • 40 * 6,8 = 272 м;
  • 40 * 4 = 160 м.

Проволокой свяжем 4 горизонтальных и столько же вертикальных столбцов:

  • 4 * 4 * 0,3 = 4,8;
  • 4,8 * 40 = 192 м.

Мы рассмотрели, как производится расчет ленточного ростверка и арматуры. Фундамент – это основа любого строения, а финская технология оборудования свайно – ростверковых сооружений получает все большую популярность в нашей стране.

Расчёт свайного фундамента с ростверком: алгоритм и наглядный пример

Строительство здания на слабом грунте со сложным рельефом начинается с заложения столбчатого фундамента. Чтобы конструкция держалась на стационарном уровне, не подвергалась воздействию влаги и холода , инженеры-проектировщики выполняют расчет свайного фундамента с ростверком.

  1. Алгоритм расчета свайного фундамента с ростверком
  2. Вычисление полезных нагрузок
  3. Вычисление снеговых нагрузок
  4. Вычисление массы здания
  5. Вычисление совокупных нагрузок
  6. Вычисление грузонесущей способности сваи
  7. Расчет количества свай ростверкового фундамента
  8. Вычисление длины свай
  9. Расчет ростверка свайного фундамента
  10. Пример расчета свайного фундамента с ростверком

Алгоритм расчета свайного фундамента с ростверком

Вычисление полезных нагрузок

Полезная нагрузка – это сумма веса мебели, людей, половых покрытий, бытовых приборов, облицовок. Рассчитывается приблизительно, согласно нормам колеблется между 100 и 200 кг. на единицу площади перекрытия помещения.

S – совокупная площадь перекрытия дома.

Вычисление снеговых нагрузок

Снеговая нагрузка – давление на поверхность кровли снежного покрова. Нормативное снеговое давление определено для каждого региона индивидуально. Например, С. Н в Иркутске колеблется между 392 кг/м 2 и 560 кг/м 2 .

N – вес снегового покрова;

S – площадь кровли здания.

Вычисление массы здания

Масса здания – сумма веса элементов дома: стен, стропильной системы, перекрытий, кровли, стяжки.

M – масса строения;

m – удельный вес элемента.

V = усредненный вес 1 м 2 стройматериала;

S = площадь элемента.

Пример составления сводки для вычисления массы здания:

Элемент Вес, кг/м 2
Кирпичные стены (150 мм) 220-270
Железобетонное перекрытие 500
Рубероидное покрытие 20-50

Вычисление совокупных нагрузок

Совокупные нагрузки – это сумма воздействий на опоры.

С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н

К. Н – коэффициент надежности, соответствующий предельному состоянию. Прописан в своде правил №2.01.07-85*. Например, для жилых зданий – 1,2.

Вычисление грузонесущей способности сваи

Грузонесущая способность – это давление, которое выдерживает опора. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на сопротивлении почвы.

  • Fdf = u * ∑ Ycr * Fi * Hi;
  • Fdr = Ycr * R * A;
  • Fd = Ycr * (Fdf + Fdr).

Fd – грузонесущая способность сваи;

Ycr — коэффициент работы столба в почве после заложения (=1);

u – внешний периметр сечения опоры;

Fi – сопротивление грунта у боковой стенки столба;

Hi – толщина грунта, соприкасающаяся с боковой стенкой опоры;

R – нормативное сопротивление почвы под основой столба;

А – площадь опоры.

Нормативные значения или формулы для их нахождения даны в своде правил 2.02.01-83*.

Расчет количества свай ростверкового фундамента

Количество свай – минимальное число опор, поддерживающих сооружение.

В обязательном порядке опоры устанавливаются на углах дома, а также в местах стыковки стен. Расстояние между столбами свайно-ростверкового фундамента — 2-2,5 м.

n – количество столбов

Вычисление длины свай

Длина сваи – глубина заложения стержня, необходимая для устойчивого положения основания конструкции. Высчитывается по данным исследования грунта, например, основываясь на высоте пластов.

Подошва углубляется на 1 метр в твердые породы (крупный песок). К длине на уровне растительного слоя добавляется 40-50 см. (определяет высота обвязки) для соединения опор и рамы.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк – железобетонная рама, которая соединяет верхнюю часть столбов, а также служит опорной конструкцией для несущих элементов здания.

Расчет свайного фундамента с ростверком выполняется в соответствии с предельными состояниями. Предельное состояние – состояние, при котором конструкция получает необратимую деформацию или локальное повреждение, а также не способна сопротивляться внешним воздействиям. Классификация пределов:

  • 1 группа: несущая способность грунта, прочность материалов свай и обвязки, глубина заложения;
  • 2 группа: усадки, повороты опор и контактной почвы под воздействием внешних факторов, например, мерзлоты.

При расчете свайного фундамента с ростверком для практически верного заложения учитываются силы трения при усадке, например в почвах с грунтовыми водами. Принимают во внимание тип свай, а также величину креновых нагрузок.

Согласно вышеуказанной классификации и сборникам правил №2.17.77, №2.03.01 размер обвязки и глубина ее заложения рассчитываются по формулам:

  1. Fаi ≤ Rbt * h01 * ∑ Uі * Ві – устойчивость к продавливанию угловой опорой.
  2. Мхі = ∑ Fі * Хі – Мfx – устойчивость к изгибам.
  3. Q ≤ 1.5 * b * Ho * Rbt * – устойчивость к поперечному давлению.

Fаi – нормативное давление на угловую сваю;

Rbt – сопротивление рамы к растяжению;

h01 – глубина заложения обвязки на угловой опоре;

Uі – сила давления опоры на раму;

Ві = К * (Hоі / Соі) – расчетный коэффициент (свод №2.03.01);

Мхі – изгибающие моменты, действующие на ростверк;

Fі – нормативная нагрузка на столбы;

Хі – расстояние между осями опор и нижней гранью рамы;

Мfx – изгибающие факторы местного типа, действующие на обвязку;

Q – нормативная устойчивость столбов вне рамы (испытывают наибольшее поперечное давление);

b – ширина ростверка свайного фундамента;

Ho – глубина заложения ростверка в свайном фундаменте.

Расчет свайного фундамента с ростверком производят согласно рекомендациям сборников №2.01.07-85*, №2.02.01-83, №2.17.77, №2.03.01.

Пример расчета свайного фундамента с ростверком

Требуется построить одноэтажный жилой дом в Сургуте. Длина 8 м., ширина 9 м. Болотная почва. Опоры – винтовые, размером 86х250х2500. Итак, как правильно рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

  1. П.Н = 8 * 9 * 100 кг = 7200 кг
  2. Нормативная снеговая нагрузка в Сургуте – 180 кг/м 2 . С.Н = 180 * 8 * 9 = 12960 кг.
  3. Предположим, что сумма веса облицовки, крыши и бруса – 30126 кг.
  4. С. Н = (М + П.Н + С. Н) * К.Н = (30126 + 7200 + 12960) * 1,2 = 60343 кг. (так как дом жилой, К.Н – 1,2).
  5. Предположим, что Fd (грузонесущая способность сваи) – 2000 кг. Следовательно, n = С.Н / Fd = 60343 / 2000 = 30. Таким образом, для строительства понадобится 30 столбов. Между опорами 2 м.
  6. Допустим, что грунт имеет 6 пластов: растительный, супесь, глина, суглинок, глина, песок средней крупности. Опора углубляется на 1 м. в твердую породу – песок, суммарная высота остальных слоев — 7.25 м. Дополнительно прибавляется 40 см. для соединения с обвязкой. Высота свай = 1 + 7,25 + 0,4 = 8,65 м.
  7. Стандартное сечение обвязки – 40 * 30 см. Масса рамки формируется из бетона, армируется каркасом из арматуры.

Дом – это крепость, основа которой — фундамент. В слабых грунтах со сложным рельефом давление на опоры увеличивается в разы. Рама – единая конструкция, выдерживающая изгибающие силы, вертикальный и горизонтальный навал. Точный расчет свайно-ростверкового фундамента делает проживание в здании безопасным.

Пошаговая инструкция по возведению свайно-ленточного фундамента своими руками

Построить самостоятельно опорное основание для своего дома задача не из лёгких. Надо иметь хотя бы минимальный опыт в строительном деле и обладать определёнными знаниями.

Свайно-ленточный фундамент (СЛФ) — конструкция довольно сложная. Но советы друзей и знакомых строителей, а также эта статья принесут несомненную пользу. Если всё это есть, то успех в этом деле обеспечен.

О том, как возвести свайно-ленточный фундамент своими руками, расскажем в статье.

Отличия СЛФ от других оснований

Основное отличие СЛФ от других видов свайных оснований состоит в том, что фундамент такого типа представляет собой единую монолитную конструкцию, объединяющую одновременно в себе сваи и ростверк.

Большой плюс этого основания заключается в том, что заливка жидким бетоном производится за один раз, и не приходится заниматься разными работами по устройству монолитных стоек и монтажу опорного периметра из разных материалов.

Единый монолит СЛФ работает, как одна система, в отличие от других видов оснований, где железобетонные сваи реагируют на нагрузки иначе, чем ростверк из металлопроката или деревянного бруса.

Это качество конструкции обеспечивает фундаменту большую несущую способность и высокую надёжность. Единый армокаркас в монолитном бетоне равномерно распределяет нагрузку по всему объёму фундамента.

Если косогор с большим уклоном, то за счёт разной высоты свай здание на ростверке, как бы повисает в воздухе, «игнорируя» сложный рельеф местности.

Единственным и существенным недостатком такого типа оснований является невозможность устройства подвальных помещений и цокольного этажа.

Подготовка к работе

Подготовительный период строительства фундамента включает в себя:

  1. Расчёт СЛФ.
  2. Материалы.
  3. Инструменты.

Расчёт

Прежде чем приступить к расчёту фундамента, нужно собрать нагрузки от дома, воздействующие на опорные конструкции. Определение максимального давления на грунт нужно для вычисления оптимальной опорной площади.

Суммируют вес:

  • всех конструкций,
  • технологического оборудования,
  • трубопроводов,
  • мебели и всего того, что может находиться в доме одновременно, включая и людей.

Также учитывают снеговую нагрузку на кровлю — её величину берут из СНиПа.

Нужно точно установить характеристики грунта. Их можно узнать из вертикальной съёмки места строительства. В каждом местном отделении архитектуры и землеустройства такие документы есть в наличии. В них обязательно указывается глубина промерзания, уровень грунтовых вод и отметка залегания несущего слоя грунта.

Если нет возможности взять копию вертикальной съёмки, то обращаются в местную геологоразведочную службу для проведения изыскательских работ. Характеристики грунта можно установить испытанием образцов почвы, взятых из пробуренных скважин.

Анализируя данные грунтового основания, рассчитывают длину сваи. Она складывается из глубины заложения фундамента и высоты её надземной части. Продольный размер точечной опоры должен быть таким, чтобы её пята находилась ниже зоны промерзания, выше грунтовой воды и была погружена в несущий слой грунта не менее чем на 300 мм.

Оптимальное количество свай определяют путём деления опорной площади на величину пяты одной сваи. Причём саму площадь высчитывают с помощью условно принятой удельной нагрузки от дома, которая должна быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Величину сопротивления почвы берут из вертикальной съёмки.

Расчёт ростверка, как правило, сводится к принятию условного поперечного сечения ленты, где высота принимается в размере не менее 400 мм (это связано с оптимальным размещением продольных стержней арматуры на минимальном расстоянии от верхней и нижней внешней поверхности ленты на 30 – 50 мм). Ширину монолитной полосы принимают равной толщине стен плюс по 30 мм с каждой стороны.

Для выдержки оптимального расстояния между нижним поясом арматуры и дном опалубки ростверка под стержни подкладывают пластиковые опоры или деревянные подпорки. Это даёт гарантию защиты металла слоем бетона от коррозии.

Материалы

Перед началом производства работ заготавливают необходимые материалы для строительства фундамента. Если нет водопровода, на участке устанавливают ёмкость с необходимым запасом воды.

На место завозят:

  • песок,
  • щебень,
  • арматуру,
  • цемент.

Для формирования свай готовят оболочки из асбестоцементных, металлических или пластиковых канализационных труб. Для облицовки внутренних поверхностей опалубки необходимо запастись полиэтиленовой плёнкой.

Инструменты

Нужно составить следующий список, согласно которому нужно приготовить следующие инструменты:

  1. Лазерный уровень.
  2. Садовый бур.
  3. Совковые и штыковые лопаты.
  4. Шнур и реперы (деревянные колышки или отрезки арматуры).
  5. Тачка.
  6. Пила, ножовка, молоток, мастерки, степлер.
  7. Растворомешалка.

Технология самостоятельного строительства ленточного основания на сваях с пошаговой инструкцией

Следует сразу оговорить то, что данная инструкция не является прямым руководством точного выполнения пунктов, а носит рекомендательный характер. В каждом конкретном случае застройщик вносит в неё свои коррективы, связанные с условиями местного строительства.

Специалисты рекомендуют следовать выполнению нижеуказанных пунктов:

  • определение расстояния между сваями;
  • разметка и земляные работы;
  • установка свай;
  • изготовление и монтаж опалубки ленты;
  • армирование свай и ростверка;
  • гидроизоляция и вентиляция фундамента;
  • заливка фундамента бетоном;
  • теплоизоляция.

Определение расстояния между опорами

Несмотря на расчётное количество свай, расстояние между ними регламентируется нормами строительства лёгких зданий из расчёта 1500 – 2000 мм.

Минимальный промежуток между сваями при расположении ростверка над поверхностью земли должен быть не менее 1,5 м. Это объясняется тем, что нужно минимизировать нагрузку на балку (пролёт ростверка).

На план фундамента сначала наносят разметку угловых опор, а потом размещают точки установки свай через каждые 1,5 – 2 м, в зависимости от положения монолитной ленты в пространстве.

Если планом строительства предусмотрено устройство монолитной плиты под котёл или другое тяжёлое оборудование, то под неё подводят опоры через каждые 1000 мм.

Разметка и земляные работы

Работы производят в следующем порядке:

  1. Перед началом работ с территории строительного участка убирают мусор, растительность и удаляют плодородный слой почвы.
  2. Разметку свайных опор и мелкозаглублённой ленты начинают от одного угла плана фундамента и разносят её по смежным сторонам. Трассу пробивают двойным шнуром, которым отмечают ширину ростверка. Центры будущих скважин фиксируют деревянными колышками.
  3. План СЛФ может представлять один или несколько прямоугольников. Правильность их построения проверяют равенством диагоналей между противоположными углами с помощью шнура.
  4. По разметке прорывают траншеи до проектной отметки с учетом толщины щебёночно-песчаной подушки.
  5. Садовым буром сверлят отверстия в грунте на проектную глубину.
  6. Дно траншей и скважин заполняю щебнем и песком толщиной каждого слоя 100 – 150 мм, с последующей трамбовкой.
  7. Лазерным уровнем и рейкой проверяют равенство отметок дна траншей и скважин.

Установка свай

Согласно рекомендациям профессиональных строителей, скважины делают несколько шире, чем внешний диаметр свайных оболочек. Это нужно для корректировки вертикальности точечных опор.

Установленную трубу можно будет сдвинуть или наклонить, если отверстие в грунте выполнено с незначительным отклонением от вертикали. Положение сваи фиксируют, закрепив её отрезками бруса.

Изготовление и монтаж опалубки ленты

Между опалубками мелкозаглублённой ленты и ростверка над землёй существует большая разница.

Она заключается в том, что в первом случае выставляются дощатые щиты только по сторонам траншей, а в другом варианте опалубка представляет собой открытый короб с крепким днищем.

Если для боковин достаточно использовать доски толщиной 25–30 мм, то для изготовления днища короба используют древесину толщиной не менее 50 мм. В некоторых случаях, между сваями устанавливают дополнительные подпорки для опалубки наземного ростверка.

Чтобы жидкий бетон не протекал через щели между досками, внутреннюю поверхность щитовых ограждений и дно траншей покрывают полиэтиленовой плёнкой. Её крепят к доскам степлером или маленькими гвоздиками. Плёнка способствует формированию гладкой поверхности монолитной ленты.

Щиты укрепляют подпорками и распорками из бруса. Доски сбивают в щиты гвоздями. Если опалубку собирают из строительной фанеры, то её элементы собирают в единую конструкцию шурупами с помощью шуруповёрта.

В тех местах, где ростверк должен опираться на сваи, вырезают отверстия диаметром равным отверстию трубы.

Армирование

После установки оболочек свай и опалубки ростверка переходят к их армированию. В трубы опускают арматуру, это может быть один или несколько вертикальных стержней периодического профиля ø 8 – 10 мм с гладкими отрезками ø 6 мм, соединённые вязальной проволокой.

Стержни вертикальной арматуры выносят вверх на высоту достаточную для соединения с армокаркасом ростверка. В опалубку укладывают сегменты армокаркаса, которые связывают проволокой между собой и выпусками арматуры свай.

Гидроизоляция и вентиляция

Защита от влаги железобетонных конструкций является важной задачей сохранения целостности монолита. Гидроизоляцию свае-ленточного фундамента выполняют после снятия опалубки.

На боковые стороны ростверка наплавляют горячей битумной мастикой рулонный материал (рубероид) либо напыляют жидкую резину.

Сваи, оболочка которых сделана из асбоцементных или пластиковых труб, в гидроизоляции не нуждаются. Их гидрофобный материал абсолютно не восприимчив к влаге.

Вентиляция подпольного пространства, ограждённого мелкозаглублённой монолитной лентой, играет большую роль в предотвращении застоя воздуха, стимулирующего возникновение:

  • скоплений вредных микроорганизмов,
  • плесени,
  • грибков,
  • повышенного уровня влажности.

Чтобы избежать этих негативных явлений в монолите фундамента устраивают продухи.

Продухи закладывают в опалубку перед заливкой бетоном. Их делают из обрезков полиэтиленовых труб. Они образуют в ленте сквозные отверстия, расположенные напротив друг друга в противоположных сторонах периметра ростверка. Обычно трубки закладывают с шагом 3 – 4 метра.

Как правильно заливать?

Бетонный раствор готовят в растворомешалке, соблюдая пропорции частей песка, щебня и цемента.

Для фундаментов используют бетон марки 300. Для его приготовления нужно применять цемент М 400–500. Выполнение этого условия обязательно.

В процессе перемешивания ингредиентов в мешалку постепенно добавляют воду до получения однородного раствора густой консистенции. Раствор к месту заливки доставляют тачкой.

Сначала заливают свайные трубы с послойной трамбовкой. Если есть возможность, то применяют электрический вибратор. После этого заливают бетоном опалубку ростверка, также используя вибратор или трамбовку из подручного материала.

Поверхность бетона укрывают плёнкой для защиты от пересыхания в солнечные дни и переувлажнения во время дождя. По истечении 30 дней опалубку демонтируют и снимают плёнку.

Теплоизоляция

Мелкозаглублённый СЛФ защищают от проникновения холода утеплением отмостки вокруг дома. Для этого пазухи между фундаментом и цоколем перед устройством отмостки засыпают керамзитом или закрывают листами из пенополистирола. При возведении свайного ростверка на высоте утепляют перекрытия 1-го этажа.

Много важной и полезной информации о возведении ленточно-свайного фундамента найдете в этом разделе.

Видео по теме статьи

Этапы самостоятельного изготовления свайно-ленточного фундамента — в видео:

Заключение

Возведение фундамента дело ответственное и требует определённого опыта и знаний. От качества выполненных работ зависит долговечность и надёжность опорного основания здания.

Если возникают сомнения в собственных силах, то лучше не браться за строительство свайно-ленточного фундамента своими руками, а обратиться к профессиональным строителям.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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