Расчет количества винтовых свай для каркасного дома
Как рассчитать винтовые сваи для фундамента
Свайные фундаменты — один из самых экономичных видов опор для здания. Они позволяют проводить строительство на территориях с высокой подвижностью грунта и большой его увлажненностью. Наиболее рационально для частного дома применять винтовые сваи, поскольку работы с ними не требуют особых умений, сложной техники и большого количества времени.
Порядок расчета
Чтобы в будущем не возникло проблем, рекомендуется перед началом монтажа провести предварительные расчеты. Расчет фундамента на винтовых сваях и его проектирование включает в себя:
- изучение основания под здание (геологические изыскания);
- сбор нагрузок;
- расчеты;
- чертежи;
- составление смет.
Выполнение всех этих пунктов обязательно. Пропуск какого-либо из них может привести к недостаточной несущей способности или перерасходу материалов.
Изучение характеристик грунта
При строительстве капитальных объектов должны проводится инженерно-геологические изыскания и лабораторные исследования почвы. Для этого выполняют бурение скважин с выемкой проб грунта. Глубину скважин для каждого строения определяют в индивидуальном порядке. Эти работы выполняются специалистами и их стоимость достаточно высока.
При строительстве индивидуального дома к услугам геологов можно не прибегать, а выполнить исследование грунта самостоятельно. Для этого выкапывают шурф глубиной на 50 см ниже глубины сваи и дают оценку найденным слоям грунта. По возможности изучение почвы производят в нескольких точках, одна из них обязательно должна располагаться в самой низкой части территории. Также работы можно вести с помощью бура, оценивая грунт на его лопастях.
Важно выяснить тип грунта и наличие в нем водонасыщенных слоев. Вода значительно снижает несущую способность. Если обнаружена небольшая линза плохой почвы можно попробовать расположить сваи таким образом, чтобы обойти ее. Одним из достоинств свайных фундаментов является то, что обеспечение несущей способности осуществляется не только за счет опирания на нижний слой, но и за счет трения по всей поверхности сваи.
Сбор нагрузок
Чтобы произвести грамотный расчет, необходимо вычислить нагрузку, которую коробка здания оказывает на опоры. Величину находят путем сложения следующих значений:
- вес стен и перегородок;
- вес перекрытий;
- вес кровли;
- собственный вес фундамента;
- полезная нагрузка;
- вес снегового покрова.
Для каркасного дома при вычислении можно воспользоваться таблицей.
| Тип нагрузки | Величина |
| Стены с утеплением толщиной 150 мм | 30-50 кг на квадратный метр стены |
| Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм без утеплителя | 27,2 кг/м 2 |
| Перегородки из гипсокартона толщиной 80 мм с утеплителем* | 33,4 кг/м 2 |
| Деревянное перекрытие по балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 | 100-150 кг/м 2 |
| Кровельный пирог, кг/м 2 | |
| С покрытием из металлочерепицы | 40-60 |
| С покрытием из керамической черепицы | 80-120 |
| С покрытием из битумной (гибкой) черепицы | 50-70 |
| Собственный вес фундамента | |
| ø133 мм длиной 1,65м | 27 кг |
| ø133 мм длиной 9 м | 124 кг |
| ø108 мм длиной 1,65 м | 22 кг |
| ø108 мм длиной 9 м | 95 кг |
| ø89 мм длинной 1,65 м | 14 кг |
| ø89 мм длинной 9 м | 60 кг |
| Временные нагрузки | |
| Полезная (мебель и оборудование) | 150 кг/м 2 |
| Снеговая | по табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района |
*утеплитель укладывается для повышения звукоизоляции.
Значения веса фундамента приведены только для крайних длин, в среднем, масса одного погонного метра сваи диаметром 108 мм находится в пределах 10-13 кг, диаметром 133 мм — 14-16 кг, диаметром 89 мм — 9-7 кг. Точный вес сваи определенной длины можно узнать у производителя.
Для определения снегового района строительства пользуются картами из СП «Строительная климатология». Если угол наклона кровли составляет 60 градусов и более, снеговую нагрузку не включают в расчеты.
Приведенные в таблице значения являются нормативными, чтобы получить расчетные, их нужно умножить на коэффициент надежности, указанный ниже.
· изоляционных слоев, засыпок, стяжек:
o изготавливаемых в заводских условиях
Диаметр винтовых свай
Чтобы произвести грамотный расчет свайного поля необходимо подобрать их диаметр. Чаще всего для индивидуального строительства применяются изделия диаметром 108 мм. Они подойдут для каркасного дома высотой в два этажа. Одно изделие способно выдержать нагрузку 5-7 тонн.
Если необходимо рассчитать фундаменты под массивные и высокие ограждения или одноэтажные каркасные постройки стоит остановить выбор на сваях диаметром 89 мм. Одно изделие в этом случае сможет выдержать нагрузку 3-5 тонн.
Под подсобные сооружения, навесы, небольшие заборы достаточно будет использовать сваи диаметром 76 мм. Несущая способность до трех тонн.
Длина винтовых свай
Для свайного фундамента на участках с устойчивыми грунтами достаточно будет использовать изделия длиной 2,5 м. В этом случае также необходимо учитывать перепады высот территории и предусматривать дополнительный запас. Опирание свайного поля по всему периметру должно происходить на одном уровне.
Для возведения свайно-винтового фундамента на грунтах с плохими характеристиками выполняют изучение грунта с помощью бура. Им нужно дойти до глинистого слоя. Длину сваи назначают так, чтобы она входила в этот слой.
Можно применить так называемый «метод контрольного вкручивания» — в отверстия внутри тела сваи заводится лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются. Таким образом определяют глубину залегания несущего пласта и определить необходимую длину свай.
Важно! Расчет свайно-винтового фундамента должен предусматривать запас по длине. Если длина изделия больше, после монтажа его можно легко обрезать до нужного значения с помощью режущего инструмента по металлу. Запас рекомендуется предусматривать 0,2-0,5 м в зависимости от сложности рельефа местности.
Количество изделий для свайного поля
Зная диаметр и несущую способность одной сваи поля и нагрузку от всего дома, можно рассчитать их количество. В этом случае окончательную цифру из сбора нагрузок, умноженную на коэффициенты надежности, необходимо разделить на несущую способность одного изделия. Расчет достаточно прост и при наличии всех исходных данных не вызовет затруднений.
После того, как определено количество винтовых изделий для свайного фундамента, необходимо равномерно распределить их по периметру стен. В обязательном порядке опоры устанавливаются под углы дома. После определения количества и шага, по возможности нужно выполнить чертеж или эскиз будущего фундамента на сваях, это позволит избежать ошибок при монтаже.
Пример расчета для каркасного дома
Чтобы рассмотреть более подробно, как рассчитать фундамент на винтовых сваях, приведем пример для одноэтажного каркасного дома с мансардой. Кровля строения металлическая вальмовая, поэтому все наружные стены имею одинаковую высоту (нет фронтонов). Внутренние перегороди из гипсокартона толщиной 80 мм без утепления, стены с утеплением толщиной 150 мм. Перекрытия деревянные по балкам. Высота этажа — 3 м, высота помещения — 2,7 м. Размеры дома в плане — 6 на 6 метров. Высота наружных стен мансардного этажа — 1,5 м. Внутренняя стена одна длиной 6 м, общая длинна перегородок на оба этажа — 25 м.
Глинистые грунты располагаются на расстоянии 3 м от поверхности земли, существенных перепадов высот на участке нет. Снеговая нормативная нагрузка 180 кг на квадратный метр.
Принимаем свайно-винтовые изделия диаметром 108 мм и длиной 3,5 м (необходимо предусмотреть дополнительный запас, поэтому лучше купить сваи длиной 4 м). В расчет нагрузок берем примерное количество, равное 9 шт (по всем углам + середина стен).
Расчет начинается со сбора нагрузок. Его выполним в табличной форме.
| Тип нагрузки | Коэф-т надежности | Вычисление |
| От наружных стен | 1,1 | Длина стен*высота стен*массу = 4шт*6м*4,5м*50 кг*1,1 = 6600 кг |
| От внутренних стен | 1,1 | 2шт(на два этажа)*3м(высота этажа)*6м(длина)*50 кг*1,1 =1980 кг |
| От перегородок | 1,2 | 25м*2,7м(высота этажа)*27,2 кг*1,2 = 2204 кг |
| От перекрытий | 1,1 | 2 шт(пол первого этажа и пол мансарды)*6м*6м*150кг*1,1 = 11880 кг |
| От кровли | 1,2 | (6м*6м*60кг*1,2)/cos45ᵒ(угол наклона кровли) = 3702 кг |
| От фундаментов (предварительно) | 1,05 | 9шт*40кг (масса одной сваи)*1,05 = 378 кг |
| Полезная | 1,2 | 2 этажа*(150кг*6м*6м)*1,2 = 12960 кг |
| Снеговая | 1,4 | 180кг*36м*1,4 = 9072 кг |
Сумма всех нагрузок на свайно-винтовой фундамент равна 48776 кг. В расчет принимаем округленное значение 48,8 тонн. Далее проводится расчет количества опор. Несущая способность одного изделия принятого диаметра — 5-7 тонн. Принимаем значение 6 тонн.
Количество необходимых опор = 48,8т/6т = 8,13 шт. Округляем до целого в большую сторону. Значение соответствует предварительному — 9 шт, окончательно его принимаем. Опоры устанавливаются по углам и серединам наружных и внутренних стен.
Приведенные выше вычисления позволят не ошибиться при строительстве и рационально расходовать ресурсы. Они не займут большого количества времени, но решат многие проблемы, которые могут возникнуть в будущем.
Совет! Если вам нужны 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.
Калькулятор для расчета количества винтовых свай Online
При покупке свай винтового типа и монтаже качественного свайно-винтового фундамента, особое значение имеет правильный расчет. На основе расчета подбирается нужное количество, необходимое для реализации проекта, определяется правильное расстояние между сваями, несущая способность свайного фундамента и размер свайного поля. Провести подсчет количества свай для фундамента своими силами достаточно сложно – для этого нужно взвесить и проанализировать большое число параметров. Однако, чтобы приблизительно представить себе, сколько свай вам потребуется и какие расходы вы понесете в ходе реализации проекта, можно использовать наш калькулятор.
Как рассчитать количество свай с помощью Online калькулятора?
Использование калькулятора – это отличный вариант для всех тех, кто собирается возводить свайный фундамент. Подобные программы, не требующие установки на ваш персональный компьютер, получили большую популярность при расчете пластиковых окон и различных строительных материалов. И теперь компания «РУС-СВАЯ» предлагает вам использовать их и для покупки свай. При этом пользоваться калькулятором очень просто. Перед собой вы видите интерактивную форму с несколькими полями для ввода данных.
Всё что вам нужно, это указать следующие параметры:
- Сторона A;
- Сторона B;
- Количество углов;
- Тип строения;
- Тип грунта;
- Наличие печки;
- Планируемая высота пола строения над землей.
Расчет проводится по сложным математическим алгоритмам и результат вы получаете практически мгновенно. После нажатия кнопки подтверждения данных вы увидите не только количество, но также их диаметр и длину свай. Все эти параметры будут иметь большое значение при выборе свай под конкретный тип строения.
Основные достоинства использования калькулятора
Калькулятор позволяет вам получить нужный результат с минимальными затратами времени и сил.
Вот основные достоинства, объясняющие его большую популярность:
- Расчеты проводятся с высокой степенью точности. Все вычисления производит машина, так что вы оказываетесь застрахованы от ошибки. Ранее для того, чтобы провести расчет заказчикам приходилось вооружаться ручкой и бумагой. Это отнимало неоправданно много времени и приводило к ошибкам. С появлением удобного онлайн-инструмента всё изменилось.
- Высокая скорость расчета. Если сроки поджимают, а приобрести сваи нужно быстро, использование калькулятора станет оптимальным решением. Обратите внимание на то, что программа обрабатывает все введенные данные за считанные секунды.
- Большая универсальность использования. Наш калькулятор может работать с большим количеством самых разных параметров. В частности, на выбор пользователя предоставляется несколько вариантов строений и типов грунта – вы обязательно найдете то, что вам нужно. В результате, с использованием такого калькулятора, вы без труда проведете все нужные расчеты.
- Отсутствие необходимости долгой установки. Если ранее расчетные программы требовали от вас длительного скачивания и установки на компьютер, с появлением онлайн-калькулятора вы можете проводить расчеты в режиме реального времени. Программа проста и понятна и работает непосредственно с самого сайта.
Что вы получите воспользовавшись калькулятором?
Произвести расчет винтовых свай под фундамент можно своими руками. Но это потребует значительных временных затрат, в то время как наш калькулятор для расчета позволяет вам:
- Получить точные данные по необходимой закупке винтовых свай.
- Приобрести оптимальное количество без нехватки и излишков.
- Рассчитать количество свай под постройку с конкретными параметрами.
Все эти возможности существенно упрощают для вас выбор. Используйте простой и удобный онлайн-калькулятор, чтобы быстро рассчиать проект свайного фундамента.
После того, как все расчеты произведены, мы будем рады видеть вас в числе наших клиентов. Компания «РУС-СВАЯ» предоставляет для своих заказчиков не только прочные винтовые сваи, но и полный набор необходимых услуг по установке. Работать с нами просто и приятно – вы всегда получаете гарантии качества поставляемого товара и индивидуальный подход к каждому покупателю.
Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента
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.
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.
Варианты 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.
Диаметр 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:
- Плотность почвы.
- Перепад высоты между разными точками участка.
Плотность грунта
Глубина 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.
| Вид грунта | Плотный грунт | Грунт средней плотности |
|---|---|---|
| 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.
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.
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.
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.
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:
Фундамент с железобетонным ростверком
- Высота – 30 см.
- 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.
Как рассчитать количество свай для фундамента каркасного дома
Каркасные дома, пожалуй, самый легковесные из ныне сооружаемых дачных конструкций. Разумеется, для их возведения можно использовать любой тип фундамента, однако в сегодняшней статье мы рассмотрим целесообразность и порядок применения свай — железобетонных, призматических и стальных винтовых.
Надо отдать должное последним: они получили распространение уже в нулевые и за прошедшие годы заслуженно снискали технологический авторитет при сооружении легковесных построек. Поэтому большее внимание уделим призматическим железобетонным сваям малых типоразмеров.
Каркасный дом на свайном фундаменте. Фото от DOM TECHNONICOL
Что такое железобетонные сваи и как они устанавливаются
Устройство такой сваи достаточно простое. Она представляет собой цельный стержень чаще всего квадратного сечения, верхняя часть которого называется оголовком, а заостренный нижний конец — носиком. Внутри железобетонной сваи размещен стальной каркас из арматурных прутков, позволяющий повысить несущую способность сваи.
Сваи, подготовленные к установке
Надо признать, что использование небольших железобетонных свай для дачного строительства делает сейчас в России первые шаги. Дело в том, что до самого последнего времени под свайными работами подразумевались технологические процессы, связанные с непременным использованием действительно тяжелой гусеничной техники (сваебойных копров) и стандартных свай длиной от 6 до 8 м. Да и какой даче потребовался бы свайный фундамент глубиной 8 м? Подобный «индустриальный» размах совершенно не вязался с патриархальной тишиной садоводческих товариществ. И тут надо понять наших коллег-дачников — кому охота целый день слышать по соседству надрывное уханье дизель-молота (42 удара в минуту), разносящееся далеко за пределы садоводческой ограды! К этому следует прибавить и совсем не благовонные ароматы отработанного сгоревшего топлива. И это еще не все — известны случаи, когда хрупкие, не рассчитанные на такие вибрации земли соседские дачи покрывались сеткой трещин от неизбежного сотрясения окружающего грунта.
Представляете себе масштаб работы индустриальной копровой установки?
Ситуация на фундаментном рынке заметно изменилась в связи с появлением в Российской Федерации импортной малогабаритной сваебойной техники. Та была рассчитана на небольшие сваи с сечением 15×15 см и 20×20 см и длиной от 3 до 4 м. Такие размеры погружаемых в грунт конструкций вполне отвечали требованиям, предъявляемым к фундаментам малоэтажных зданий. Попутно следует отметить и улучшение экологической составляющей процесса забивки свай. Так, используемый в свайной установке гидропривод нового типа заметно снизил акустический дискомфорт, сопутствующий погружению железобетонных «карандашей» в поверхность планеты Земля.
Фундамент из ж/б свай предлагается купить уже в обычном строительном гипермаркете. Фото автора
Сколько весит ваш дом
В качестве канонического примера для расчета количества опорных свай предлагаю взять условный одноэтажный каркасный дом популярного размера 6×6 м с высотой комнат 3 м и двускатной крышей. Давайте попробуем приблизительно разобраться, сколько же он весит в конечном облачении.
Попробуем взвесить дом?
Примите на веру, что для его сооружения требуется 8 кубометров разных деревянных пиломатериалов. Памятуя, что плотность древесины чаще всего составляет 850 кг на 1 м³, получаем массу древесины около 7 т.
Теперь считаем массу теплоизоляции. Чтобы достойно, по-современному утеплить каркасный дом, его требуется «одеть» в минераловатную «шубу» толщиной до 0,15 м. С учетом вышеназванных размеров условного дома суммарная площадь утепляемых стен, пола и потолка составит около 150 м². Значит, объем теплоизоляции составит 22,5 м³. Для выяснения массы теплоизоляции я принимаю самый тяжелый вариант ее плотности — 0,2 т/м³. Перемножив две последние цифры, получаем массу теплоизоляции, равную 5 т.
«Пирог» утепления весит немало!
Для облицовки нашего условного дома предлагаю взять сайдинг, суммарная масса с оснасткой которого вряд ли превысит тоже 2 т.
Тяжелая кровля типа глиняной черепицы, на мой личный эстетический взгляд, не подходит для легкой конструкции каркасного дома. Чаще всего используется металлочерепица, профилированные кровельные листы либо гибкая черепица. В любом случае это будет весить не более 2 т. Каркасники чаще всего выполняются с достаточно острой крышей в надежде обустроить там жилую мансарду. Тем не менее снеговую нагрузку надо обязательно учесть. Она зависит от региона, в котором расположено строение, и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». В данном случае принимаем регион расчета — Подмосковье, для которого величина снеговой нагрузка равна 180 кг/м² (хотя зимой 2020-2021 гг. эта величина была более солидной). Таким образом, после суровой метели на такой остроконечной крыше задержится не более 0,18 т/м² × 36 м² = 6,5 т снега.
Суммировав предложенные выше цифры, получаем, что общая масса каркасника в «сборе» потянет примерно на G = 22,5 т. Именно от этой цифры мы и будем отталкиваться при расчете количества свай под каркасным домом.
Как правильно подобрать винтовые сваи по размеру: диаметру и длине?
Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.
Чтобы фундамент исправно служил весь отведенный срок, необходимо исследовать геологию участка, найти проектные нагрузки и на основе полученных данных выбрать нужную конфигурацию опорных элементов.
Обсудим в статье размеры винтовых свай, какими они должны быть, чтобы фундамент был надежным и как правильно выбрать нужный размер.
Параметры элементов для строительства крепкого фундамента
Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.
Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.
От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.
Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.
Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.
Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.
Зависимость между параметрами отражена в таблице:
| D, мм | Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м) | |||||||||||
| 1,6 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 57 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | |
| 76 | 12 | 14 | 17 | 19 | 22 | 25 | 30 | 36 | 42 | 48 | 53 | |
| 89 | 14 | 17 | 20 | 23 | 26 | 29 | 36 | 42 | 48 | 54 | 60 | |
| 108 | 22 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| 133 | 27 | 31 | 38 | 44 | 51 | 57 | 70 | 84 | 94 | 110 | 124 | |
| 159 | 38 | 45 | 55 | 64 | 74 | 83 | 102 | 121 | 140 | 159 | 178 | |
В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.
При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами: d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.
Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.
Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.
Зависимость размера оголовка от диаметра опоры
Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:
| Параметры винтовой части сваи, мм | ||
| D внутренний | D внешний | шаг гибки лопасти |
| 57 | 200 | 3 |
| 89 | 250 | 4 |
| 108 | 300 | 5 |
| 133 | 350 | 6 |
Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.
Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?
В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:
| Диаметр опоры, мм | Допустимая нагрузка, т |
| 57 | 1,5 |
| 89 | 3,5 |
| 108 | 4,5 |
| 133 | 7,0 |
| 159 | 10,0 |
Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:
- столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
- d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
- d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.
На несущую способность столба влияют характеристики грунта: чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.
Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:
Что определяет выбор диаметра сечения конструкций?
Используя опоры с большим диаметром сечения, строители обеспечивают гарантированную прочность фундамента. Но при строительстве легковесных сооружений экономически нецелесообразно переплачивать за большие габариты свай.
Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют:
- характеристики грунта на площадке;
- рельеф застраиваемого участка;
- назначение фундамента.
Взять сведения по геологии грунта собственник может из актуальной справочной документации, но получить достоверные значения можно только в результате лабораторного анализа проб почвы.
Рекомендации экспертов по выбору диаметра:
- Геошурупы с малым сечением (57 мм) применяют для основания под такие легкие конструкции, как ограждения из сетки или деревянных штакетников.
- Трубы d 76 мм будут устойчивыми по отношению к более тяжелым заборам, например, из профнастила, а также легковесных построек (беседок, террас).
- Столбы диаметром 89 мм используют при строительстве сельскохозяйственных построек, бань, а также тяжелых ограждений и бруса.
- Сваи с размером сечения от 108 мм можно выбирать при проектирование малоэтажных жилых домов, коттеджей, дач и т.д.
Как выбрать длину свай?
Длину опор выбирают с учетом необходимой высоты фундамента, которая в свою очередь складывается из следующих параметров:
- высота оголовка;
- глубина залегания твердых пород (не выше точки промерзания);
- высота цоколя;
- часть трубы, где расположено монтажное отверстие.
Таким образом, длина винтовой сваи в большей степени зависит от геологических особенностей участка. Высота цоколя тоже определяется типом почвы. Например, изменение уровня грунта с высокой степенью пучения и максимальной глубиной промерзания 1,5 м в зимний период может достигать 20 см.
На значения параметра также оказывают влияние предельные нагрузки. Так, при строительстве легких конструкций (бань, гаражей) достаточно высоты сваи, равной 2,0 м, а при возведении жилых сооружений необходимо выбирать опоры с высотой не менее 2,6 м.
Заключение
Составляя проект, выбирают параметры фундамента и придерживаются установленных значений. Только так можно добиться оптимального соотношения между качеством полученного результата и финансовыми затратами на строительство основания.
При этом расчет фундамента у неопытного застройщика может вызвать затруднения, что приведет к ошибкам и нарушениям технологии. Поэтому, собственнику, который не имеет опыта и квалификации в данной сфере, стоит доверить проектные расчеты профессионалам. Любые отклонения в процессе строительства должны быть согласованы с инженерами, которые проводили расчеты.
