Фундамент ростверк на сваях расчет

Содержание

Расчет свайно ростверкового фундамента – калькулятор , пример расчета

Фундамент ростверк на сваях расчет

› Свайный фундамент ›

Если планируется возведение жилого или промышленного объекта на неустойчивых почвах, на участках со сложным рельефом или на грунтах с повышенной влажностью, то застройщикам следует выбор делать в пользу свайного фундамента. В этом случае им удастся обеспечить устойчивость постройке за счет заглубления опор на достаточную глубину.

Такие фундаментные конструкции отличаются высокой степенью надежности и максимальной долговечностью. При сооружении свайного фундамента с ростверком застройщикам не придется нести слишком большие расходы, так как потребуется незначительное количество бетонного раствора.

Но, несмотря на это, сам строительно-монтажный процесс достаточно трудоемок и требует точного соблюдения технологий.

Виды фундаментных конструкций с ростверком

В том случае если застройщику удастся правильно рассчитать не только количество свай, необходимых для ростверкового фундамента, но и глубину их погружения, то в процессе эксплуатации несущая конструкция не будет подвергаться промерзанию и пагубному воздействию влаги. Если планируется строительство на участке с небольшим рельефным перепадом, который выравнивать нецелесообразно, тогда можно соорудить комбинированную фундаментную конструкцию, например, свайно-ленточную.

Существуют следующие виды фундаментов с ростверком:

  1. Ленточный. В процессе проведения строительных работ застройщик связывает между собой расположенные по соседству сваи.
  2. Выполненный в виде плиты. В этом случае застройщику приходится связывать каждый оголовок.

Что такое ростверк, и из каких материалов он изготавливается?

Ростверк это верхняя часть фундаментной конструкции. Его функции заключаются в объединении свайных оголовок, и в дальнейшем он задействуется как основа для будущего строения.

В процессе соединения ростверка и свай застройщик может использовать сварку, которая целесообразна в том случае, когда монтируются железобетонные конструкции. Во всех остальных случаях для соединения этих элементов следует применять бетонный раствор.

Застройщику необходимо правильно выполнить расчет ростверка, а также использовать при его изготовлении качественные и долговечные материалы.

Для создания ростверка свайного фундамента застройщики могут задействовать следующие материалы:
  1. Бетон и арматуру. Под все несущие стены необходимо установить сваи. Застройщику нужно выкопать неглубокие траншеи на ширину и глубину ростверка.
  2. Бетон. При сооружении ростверка создается лента из бетона, которая не должна соприкасаться с почвой.
  3. Железобетон. Для этих целей в большинстве случаев используется двутавр или металлический швеллер. Под несущие стены необходимо задействовать швеллер «30». Под все остальные опоры следует использовать швеллер «16-20».
  4. Натуральный древесный массив. Такой материал применяется крайне редко.

Какие нюансы следует учесть при выполнении расчетов?

Чтобы создать надежную и долговечную несущую конструкцию застройщик должен как знать, как правильно нужно рассчитать расстояние между сваями и глубиной их заглубления.

Что касается глубины погружения опор, то для ее вычисления следует учесть тип и сложность почвы. Застройщик должен учесть один важный нюанс.

Нижняя часть каждой сваи должна погружаться на 30см глубже нормативной глубины промерзания почвы, определенной для того региона, в котором проводятся строительные работы.

Чтобы выполнить расчет свайно-ростверкового фундамента (калькулятор можно найти на специализированных веб ресурсах), застройщик в обязательном порядке должен учитывать ГОСТ27751 и СНиП 2.02.03-85. В этих нормативных актах подробно перечисляются все требования, которые предъявляются к таким фундаментным конструкциям.

Чтобы рассчитать свайно-ростверковый фундамент, следует учесть такие характеристики:

  1. Степень, с которой будет осуществляться усадка опор при оказании на них вертикальной нагрузки.
  2. Прочностные характеристики материалов, которые будут задействованы при изготовлении ростверка и свай.
  3. Несущие способности оснований опор (если на участке наблюдаются существенные перепады рельефа).
  4. Несущие способности почвы (застройщик должен учесть уплотнение грунта, которое будет происходить в процессе погружения свай).

Правила и последовательность расчетов

После того как было принято решение о сооружении фундаментной конструкции на сваях, застройщику необходимо приступить к выполнению расчетов, которые следует проводить в определенной последовательности:

  1. В первую очередь придется определить нагрузку, которая будет оказываться в процессе эксплуатации на фундаментную конструкцию. Для этого застройщику следует рассчитать не только массу несущих стен и перестенков, но и кровли, напольных покрытий, фасадной и внутренней облицовки, плит перекрытий и т. д.
  2. После этого определяется полезная нагрузка, которая будет оказываться на фундамент. В данном случае речь идет о бытовой технике, мебели, количестве людей, которые будут проживать в здании (в расчет принимается величина, колеблющаяся в диапазоне 150-200 кг/кв.м.).
  3. К полученной при расчетах сумме застройщик должен прибавить вес, который будет оказывать на все здание снег в зимнее время года. Для большинства регионов Российской Федерации используется величина 180 кг/кв.м.
  4. Все суммы нагрузок необходимо умножить на коэффициент запаса, величина которого составляет 1,1. В некоторых случаях целесообразно задействовать другой показатель – 1,2.
  5. Рассчитывается нагрузка, которая будет оказываться на одну сваю без ее проседания в грунт.

Если застройщик примет решение приобрести готовые опоры, то ему в обязательном порядке нужно узнать у продавца не только основные технические параметры, но и их способность выдерживать конкретный тип нагрузки.

Расчет фундаментной конструкции на примере

Чтобы понять, как самостоятельно выполнить необходимые исчисления, необходимо рассмотреть приблизительный расчет фундамента, пример:

  1. Определяется общий вес материалов, которые будут использоваться при возведении объекта – 26 525кг.
  2. Определяется величина нагрузки (полезной) 7х7х150=7 350кг.
  3. Определяется величина снеговой нагрузки 180х7х7=8 820кг.
  4. Определяется общая нагрузка на фундаментную конструкцию 26 525 + 7 350 + 8 820 = 42 695кг.
  5. Полученный результат умножается на коэффициент 42 695 х 1,1 = 46 954,50кг.
  6. Для строительства дома необходимо задействовать 22 сваи, которые необходимо устанавливать с шагом в 1,2м. Также следует добавить 2 опоры для установки половых лаг.

После того как застройщиком были выполнены все расчеты, он может приступать к сооружению фундаментной конструкции. Для этого ему придется провести разметку территории, пробурить скважины под сваи, выполнить их заливку или установить готовые опоры, сделать армирование.

Расчет свайно-ростверкового фундамента калькулятор Ссылка на основную публикацию

Источник: https://RuMyDom.ru/svajnyj/raschet-svajno-rostverkovogo-fundamenta-kalkulyator.html

Расчет количества свай для фундамента: как рассчитать в ростверке, объем свайного ростверкового

Фундамент ростверк на сваях расчет

Фундамент – это очень важный элемент при строительстве дома. Именно от качества этой конструкции будет зависеть прочность и срок службы возведенного здания. Очень часто люди применяют такой тип основания, как фундамент на сваях. Перед тем как приступить к его возведению, нужно правильно выполнить расчет всех конструкционных элементов.

Для того чтобы верно рассчитать число свай, стоит знать размер и вес дома, который будет удерживаться свайным основанием.

Как выглядят винтовые оцинкованные сваи, можно увидеть в данной статье.

Количественное соотношение

Расстояние между ними зависит от типа постройки:

  • деревянные дома – между сваями расстояние составляет 3 м;
  • из газобетона, пеноблока – не больше 2 м;
  • для легких оградительных конструкций – 3-3,5 м;
  • если имеет место ветровая нагрузка, то расстояние будет составлять 2,5 м.

Процесс расчета необходимого количества свай ведется по следующему плану:

Каковы размеры фундамента под дом из газобетона, можно узнать из статьи.

  1. Составит план будущего основания и первого этажа дома.
  2. Вначале сваи стоит расположить по всем углам дома.
  3. Затем расположение свай должно вестись в тех участках, где имеются стыки наружных и внутренних стен.
  4. Между сваями, которые уже были расположены, стоит обозначить положение свай под внутренними и внешними стенами.
  5. Оставшееся внутренне пространство стоит заполнить сваями таким образом, чтобы между близко сосредоточенными элементами был промежуток 2 или 3 м.
  6. На том участке, где вы будет устанавливать печь или камин, нужно расположить не меньше 2 свай, здесь все зависит от размеров отопительного оборудования.
  7. Когда в доме будет предусмотрена терраса, крыльцо, то нужно отметить участки монтажа свай по аналогичном принципу.
  8. После того, как вы установи все элементы, осталось просто подсчитать их количество.

Какова несущая способность винтовых свай, можно узнать из данной статьи.

На видео – расчет количества свай для свайного фундамента:

Расчет осадки

Определить осадку для представленного типа основания возможно, если создать условный фундамент – АБСД. Для этого используется величина угла а, которая определяется по следующей формуле:

  • φср – среднее значение угла внутреннего трения слоев почвы, которых пересекает ствол сваи.
  • α – угол рассеивания напряжений относительно длине ствола свайного элемента.

Какова стоимость раствора для фундамента, указано в статье.

После того, как вы определили угол а, необходимо определить длину условного основания АБСД:

Давление можно определить с учетом подошвы условного основания. Для этого нужно использовать следующую формулу:

Расчётное сопротивление почвы основания для условного фундамента:

Следите, чтобы условие Русл ≤ Rусл. фун обязательно удовлетворялось. После такого расчета нужно выполнить построение эпюры для условного основания, а затем определить процент его усадки. Для этих целей вам придется воспользоваться методом послойного суммирования, в ходе которого вы сможете определить условную границу сжимаемой толщины.

Как происходит устройство винтовых свай, указано в статье.

Подсчёт ростверка

Ростверки – это элементы, которые относятся к составным частям свайного основания. Благодаря им удается объединить головой свай. Кроме этого, ростверки позволяют передать нагрузку от надземной части дома через сваи на фундамент.

Перед тем как производить расчет ростверка, необходимо знать количество свай. Именно они и будут зависеть от нагрузок, которое будет воспринимать на себе дом.

Как сделать фундамент из блоков 20х20х40 своими руками, указано в статье.

К самым оптимальных характеристикам возводимого столба можно отнести:

  • пространство между сваями – около 1.2 м;
  • глубина залегания одного свайного элемента – 1.5-2 м;
  • выступ изделия над поверхностью почвы – 0.2-0.3 м.

Если вы решили выполнить обустройство свайного оснвоание с монолитным ростверком, то его надежность напрямую связана с характеристикой ленты. Для нее должны соблюдаться максимальные показатели прочности крепости, чтобы дом не проседал и не трескался. 

Высота ростверка должен быть не меньше 20 мм, а ширина принимается аналогичной высоте цоколя дома. Если цоколь отсутствует, то ширина должна быть аналогична внешней стене, но быть не больше 40 см.

Какие бывают минусы и плюсы фундамента на винтовых сваях, указано в статье.

Между землей и лентой должен быть зазор, который составит 10-15 см. для заливки 1 м3 ленты, вам нужно будет подготовить такие материалы:

  • проволока для армирования – 8-10 м;
  • щебень с размерами зерен до 2 см – 0.6 м3;
  • вяжущий компонент М-400 – 0.3 тонны;
  • заполнить – 0.6 кубов.

Когда все представленные рекомендации были соблюдены, то свайный фундамент с ростверком должен обладать высокой степенью надежностью и длительным сроком эксплуатации.

На видео – расчет ростверка свайного фундамента:

Какова технология буронабивных свай с ростверком, указано в статье.

Подсчёт цоколя и межэтажных перекрытий

Имеет 3 вида перекрытий, при этом для каждого из них характеры свои уникальные особенности. Это деревянные, плитные и монолитные конструкции:

  1. Монолитные могут быть задействованы только в полноценном формате. Их стандартный вес составит 500 кг/м2. Этот вариант относится к самым дорогостоящим, ведь они содержат большое количество цемента, ПГС и арматуры. Чтобы выполнить монтаж монолитного перекрытия, нужно будет задействовать опалубку. Кроме этого, для установки таких конструкция понадобиться большое количество времени. Несмотря на такие характерные недостатки, монолитные перекрытия сегодня пользуются большим спросом, ведь для них характерны такие свойства, как высокая прочность и длительный срок использования.
  2. Деревянныес легкой теплоизоляцией обладают массой 130 кг/м2. Такая конструкция не очень часто применяется при обустройстве цоколя, так как в этом случае трудно добиться качественной теплоизоляции пола.
  3. Деревянные с тяжелой теплоизоляцией имеют вес 270 кг/м2. Для создания такой конструкции применяют качественное дерево и серьезный утеплитель. Этот вид перекрытий пользуется широкой популярностью в районах, где имеет место суровый климат.
  4. Железобетонные изделия обладают очень большим весом – 400 кг/м2. Несмотря на это монтаж таких плит осуществляется просто и недолго. Главными преимуществами железобетонных изделий остаются длительный срок службы, неприхотливость.

Как рассчитать количество бетона для ленточного фундамента, можно узнать из статьи.

На видео – расчет осадки свайного фундамента:

Свайный фундамент – это на сегодняшний день очень востребованный вариант основания. Для него характерны такие качества как прочность, надежность, продолжительный срок службы. Но для достижения всех этих качеств необходимо выполнить правильный расчет всех конструктивных элементов. Выполнить это не так и сложно, если точно придерживаться составленного плана.

Из данной статьи можно узнать, каким должен быть фундамент для двухэтажного дома.

Чтобы все шло по плану, необходимо вначале составить проект будущей конструкции, провести все расчеты, закупить необходимые материалы, а только потом переходить к процессу строительства.

Источник: https://ResForBuild.ru/metall/svai/svajnyj-fundament-raschet-kolichestva-svaj.html

Пример расчета свайного фундамента с ростверком

Фундамент ростверк на сваях расчет
План по выполненному расчету

Время эксплуатации любого дома в первую очередь определяют характеристики устойчивости и прочности его основы, поэтому добросовестно выполненный расчет свайного фундамента становится важным определяющим фактором конечного результата строительства.

Особенности составления проекта напрямую зависят от выбранного типа опоры дома. Бурение или вкручивание свай отличается от воздействия на грунт столбов при их забивке специализированной техникой.

Объемы земляных, арматурных, бетонных работ, потребность в нужном оснащении повлияют и на затратный раздел сметы.

Принципы расчета

Строительные нормы говорят, что расчет фундамента на сваях проводится по результатам инженерно геологических изысканий. Исходя из природных условий участка, определяются расчетные физические, прочностные, деформационные характеристики для фундамента будущего здания в соответствие с ГОСТом 20522.

Насколько ответственной частью для здания является фундамент, каковы последствия отсутствия учета всех факторов влияния, малой несущей способности или грубых ошибок в проекте, видно на фото:

Не выдержало основание

Требования к проектированию конструкции фундаментов для различного типа свай сведены в СНиПе 2.02.03-85:

  1. Длину опорного столба выбирают такого размера, чтобы имеющаяся нагрузка передавалась на прочный пласт породы, проходя сквозь слабые пласты.
  2. Исследования для проекта на просадочных грунтах должны выполняться только специализированной организацией.
  3. В зависимости от рельефа и сложности участка застройки делают контрольное бурение с шагом между скважинами не больше 50 м. Для каждого отдельного контура фундамента не менее 4 бурений. Для проектирования здания с площадью основания не более 1300 м² допускается сделать 3 скважины.
  4. По результатам изучения наличия и сезонного изменения грунтовых вод, составляется прогноз возможных изменений после постройки выбранного сооружения. Каждая из характеристик почвы, которая может измениться при замачивании, берется в проводимом расчете, исходя из максимального водонасыщения.
  5. На подрабатываемых строительных площадках нужно дополнительно применение СНиПа 2.01.09-91.
  6. В сейсмически опасных районах обязательно надо руководствоваться СНиПом II-7-81*.

Первоначально нужно выяснить показатели прочности залегающего грунта на предназначенном для строительства участке. Применяют 2 метода: бурение вручную или рытье шурфов. Углубиться нужно на 0,5 м больше, чем подошва будущего фундамента.

Правильный расчет свайного фундамента по результатам собственных изысканий включает в себя ознакомление с Приложением А к ГОСТу 25100 – 2011. В нем представлены основные критерии, по которым тип вынутого грунта определяют визуально.

Расчет 1 опоры

Определение минимального количества свай для фундамента будет исходить из несущей способности 1 элемента.

Ее можно определить по следующей формуле:

P= (0,7×R×S)+(u×0,8×fin×li), в котором:

P — нагрузка, которую гарантированно длительно выдерживает 1 опора без разрушения;

R — несущая способность почвы (табличное значение);

S — опорная площадь столба, для круглой сваи: S=3,14×r²/2;

u — периметр 1 опоры;

fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента(табличное значение);

li — толщина слоя грунта по боковой поверхности сваи (определяется отдельно для каждого слоя почвы).

Самостоятельный расчет допустимых нагрузок на свайный фундамент упрощенно можно выполнять по данным из таблицы:

Самостоятельный расчет допустимых нагрузок на свайный фундамент

Чтобы рассчитать минимально необходимое количество точек опоры нужно взять такую простою формулу: n=Q/Р, где Q — масса дома. Общее необходимое количество будет определяться, исходя из планировки нижнего этажа здания.

Столбы разной высоты и глубины залегания

Как получить нужных размеров горизонтальное основание на участке с большим наклоном при помощи правильно рассчитанной каждой из буронабивных свай, видно на этом фото:

При суммировании нагрузок на основание необходимо учитывать по весу все конструктивные элементы здания, переменные нагрузки (снеговая, ветровая, люди, мебель, технологическое оборудование) и запас прочности 30%.

Количество столбов

Обеспечить требуемый показатель прочности фундамента можно, только установив сваи в количестве не меньшем, чем предписывает расчет.

Свайный буронабивной фундамент пример определения требуемого количества элементов:

Определим минимальное количество точек распределения общей весовой нагрузки на грунт с несущей способностью 3,5 кг/см². Вес здания (включая массу фундамента), будет равен 150 000 кг.

У буронабивной колонны с подошвой Ø50 см площадь нижней части одного элемента 3892,5 см². Для распределения всего веса потребуется (150000 : 3892,5)/3,5 = 11,01 шт. Всего потребуется 11 буронабивных свай.

Их распределяют по углам и расположению несущих конструкций здания.

Дополнительно предусматривают опоры в местах пересечений стен и установки тяжелого технологического оборудования.

Будет низкий ростверк на сваях

Чтобы нагрузка равномерно распределялась на несущие элементы, выполняют устройство ростверка свайного фундамента, который может быть различной высоты от уровня земли. Пример выполненной подготовки к обвязке буронабивных колонн бетонным ростверком приведен на фото:

Свайно-ростверковый фундамент находит применение там, где поверхностные грунты не пригодны для ленточного фундамента (слабый, пучинистый, промерзающий на большую глубину грунт).

Сваи можно устанавливать в любых климатических зонах, поэтому ростверковый вариант востребован в регионах с низкими сезонными температурами, суровым климатом.

Принципы быстрого вычисления параметров свайного фундамента с ростверком в виде мелкозаглубленной ленты приведены на этом видео:

Отличительная особенность такой технологии – это высокие темпы возведения и незначительная потребность в земляных работах, особенно для уже готовых свай винтового или забивного типов.

Правильно выбрать шаг

Строительные нормы рекомендуют выбирать расстояние между соседними сваями в границах установленного минимального и максимального значения. Это вызвано следующими причинами:

  1. Близкое расположение опор приводит к тому, что они начинают работать по наружному периметру как куст. Это уменьшает их общую несущую способность за счет повышения давления на основу в этом месте. Особенно сильно это проявляется, если работают забивными элементами, так ка вокруг них происходит сильное уплотнение почвы при установке.
  2. При увеличении расстояния между точками опоры возрастают искривляющие воздействия на ростверк, плиту или венец дома. Приходится увеличивать толщину горизонтальных связей. Сама колонна начинает работать одиночной стойкой, возникающие усилия быстро разрушают площадку крепления к подошве. Сравнительный расчет ростверка для различных вариантов расположения опор показывает, что сокращение количества столбов, увеличенный просвет между рядов свай при большой площади постройки приводит к повышению значений требуемых параметров у ростверка и не дает экономии материалов.
  3. Минимальное расстояние между центрами колонн (при требовании в 3Ø) нельзя принимать меньше, чем 2 Ø опоры. Исключение составляют только варианты установки под наклоном. Шаг будет зависеть от угла наклона. В среднем он составит 1,5 Ø трубы.

Ставить сваи с самым малым просветом не значит повышать устойчивость дома – возникает взаимное влияние, которое снижает равномерность компенсации нагрузки на основание.

Наибольшее расстояние для опор должно соотноситься с прочностью обвязывающих горизонтальных балок. Они не должны прогибаться больше установленного значения.

Стандарты принимают допустимый шаг в 5-6 Ø стойки.

Легкие дома и хозяйственные постройки ставят на винтовые сваи. Быстрый монтаж без применения строительной техники позволяет за 1 – 2 дня изготовить такой фундамент, как на этом фото:

Прочно и быстро

Расстояние между винтовыми столбами должно быть от 1 м и до 2 м. для буронабивных оснований (подошва 0,4 м) от 1,2 м на минимуме до 2,4 м на максимуме.

В расчете ширины просвета между сваями 2-этажных домов значение можно уменьшить. Наличие внутренней несущей стенки, на которой сходятся плиты перекрытия, требует сокращения шага на 30% между столбами.

Арматура

Общая площадь сечения армирования должна составлять не менее 0,1% сечения ленточного ростверка.

При длине прямого участка ленты до 3 м арматурные прутки берут толщиной от Ø 10 мм.

Если длина более 3 м, то не менее Ø 12 мм. Горизонтальная обвязка (хомуты) делается из проволоки от Ø 6 мм.

Вертикальные хомуты от Ø 6 мм при ленте высотой до 0,8 м, свыше – Ø 8 мм и более.

Пример устройства свайно – ленточного основания показан на такой схеме:

Для армирования выбирают прутки с периодическим профилем, класс А 400. Изготовление поперечных хомутов производят из гладкой проволоки, класс А 240.

Коэффициенты

В расчете элементы различают не только по конструкции и способу установки. Для тог, чтобы учесть характеристики сваи по материалу вводятся специальные коэффициенты.

Эти значения берут из такой таблицы

В случае монтажа фундамента из изделий заводского изготовления, при их приобретении следует ознакомиться с паспортной способностью сваи длительно выдерживать определенный тип нагрузки. Это позволит более точно рассчитать количество и расположение опор для конкретных условий.

Быстрый результат

На строительных сайтах можно рассчитать свайный фундамент для своего дома при помощи программы — онлайн калькулятора.

Выглядеть она будет приблизительно так:

Расчеты такого калькулятора проводятся по СНиПу 3.03.01-87, СНиПу 52-01-2003, а также ГОСТу Р 52086-2003.

Большинство параметров свайно-ростверкового фундамента изменяют свое значение в каждом конкретном случае.

К ним относятся: форма и материал изделия, способы воздействия на грунты, вид монтажа, геометрия ростверка.

Для точного учета всех составляющих надежного решения надо произвести все необходимые замеры и дополнительные расчёты, поэтому в сложных случаях лучше пригласить квалифицированных специалистов.

Источник: https://KakFundament.ru/raschet/svajnogo-fundamenta-2

Расчёт свайного фундамента с ростверком: алгоритм и наглядный пример

Фундамент ростверк на сваях расчет

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.

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.

П.Н = S * 100 кг.

S – совокупная площадь перекрытия дома.

Вычисление снеговых нагрузок

Карта снеговых нагрузок для расчета

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/м2 и 560 кг/м2.

С.Н = N * S

N – вес снегового покрова;

S – площадь кровли здания.

Вычисление массы здания

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

M = m1 + m2 + m3 +…

M – масса строения;

m – удельный вес элемента.

m = V / S

V = усредненный вес 1 м2 стройматериала;

S = площадь элемента.

Пример составления сводки для вычисления массы здания:

ЭлементВес, кг/м2
Кирпичные стены (150 мм)220-270
Железобетонное перекрытие500
Рубероидное покрытие20-50

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 = С.Н / Fd

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/м2. 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.

Источник: http://MyFundament.ru/piles-foundation/raschet-svajnogo-fundamenta-s-rostverkom-primer/

Расчеты для свайно-ростверковых фундаментов

Фундамент ростверк на сваях расчет

Свайный фундамент без ростверка существовать не может, но не так просто его и построить. Для этого нужно проводить тщательные расчеты из соблюдением строительных норм и правил.

Также тут нужно учитывать допустимые максимальные нагрузки на основание, ведь ростверк отвечает за аккумулирование тяжести целого здания и передачи его равномерно на каждую сваю.

Поэтому, проект строительства свайно-ростверкового фундамента должен иметь подробную схему расположения всех свай, их размера, типа материала, а также расчет вертикальной нагрузки на каждый элемент конструкции.

Расчет ростверка на продавливание

Типы винтовых свай

Любой строительный проект свайно-ростверкового фундамента обязательно должен иметь отдельный раздел с расчетом ростверка и сметой на строительство основания.

Такие сметы делают люди, которые имеют высшее техническое образование, опыт и квалификацию.

В проекте учитывается, к какой группе должен быть отнесен фундамент, и уже от группы зависит конечный расчет основания на продавливание.

Что значит термин «продавливание»? Конструкция такого основания предусматривает наличие сплошного ростверка, под которым стоят сваи.

На каждую сваю предусмотрена своя нагрузка, ее нужно учесть и рассчитать.

Если нагрузка будет рассчитана не верно, тогда на одну сваю будет действовать слишком большая сила от конструкций и ростверк будет продавлен. А вместе с ним возможна деформация и самой сваи.

Забивка свай

Расчет основания проводится по граничным состояниям 1 и 2 группы. К первой группе нужно отнести следующие параметры в соответствии из строительными нормами:

  • Прочность материалов, которые будут использоваться при производстве ростверка;
  • Особенности грунта, его несущие характеристики;
  • Нагрузка на основания при наличии нагрузок по горизонтали.

Ко второй группе относятся следующие показатели:

  • Наличие вертикальных нагрузок и их нагрузка на ростверк;
  • Смещение, повороты несущих конструкций по горизонтали;
  • Наличие или появление трещин в проектируемом или существующем железобетонном свайном фундаменте.

Как правило, расчетную нагрузку на единичную сваю определяют с учетом равномерного распределения массы на все проектируемые сваи. Соответственно, ростверк при этом принимается как максимально жесткий.

Ростверки под колонны смежного расположения (расположение по соседству), а также аналогичные по конструкции и характеристикам ленточные фундаменты рассчитываются с учетом положений СНиП II-В.1-61 по ключевому предельному состоянию усилий.

Но при этом определяются также и дополнительные нагрузки, которые могут возникать по мере эксплуатации здания. Также при необходимости проводится расчет по открытию трещин на основных и второстепенных свайных конструкциях.

При расчетах не играет роли, ростверк с какими сваями проектируется, принцип расчета одинаковый для свай с круглым или квадратным сечением.

Схема армирования свайного ростверка.

Высоту ростверка на несущих железобетонных элементах рассчитывают по конкретным формулам. Как правило, минимальная высота должна составлять не менее 35 см, а ширина – от 45 см.

Но это документальные данные, которые на практике существенно отличаются от реальных, поэтому высоту расположения ростверка всегда рассчитывают практически, исходя от существующей на строительной площадке ситуации.

Подошва ростверка принимается в пределах  300 мм или меньше, а высота плитной конструкции составляет 150 мм.

Стоит отметить, что форма будущего основания под свайный фундамент может напрямую зависеть от всех частей будущей постройки, количества используемых элементов, типа почвы и наличия грунтовых вод. Ведь проектировщик прекрасно понимает, что высота свай должна быть оптимальной, чтобы выдерживать нагрузки от самого здания и со стороны почвы.

Что нужно помнить при расчете свайно-ростверкового фундамента?

  1. Все нагрузки и возможные факторы влияния на сваи, и ростверки таких оснований нужно учитывать, исходя из положений СНиПа. Значения, которые там указаны, нужно умножать на коэффициенты надежности, которые четко определены в «Правилах учета ответственности сооружений подобного типа в процессе проектирования зданий».
  2. Расчет ростверка проводится с учетом основной и осевой нагрузок, причем часто проектировщик сразу добавляет некоторый процент поправки в большую сторону с целью устранить дополнительные факторы риска.
  3. Также в расчете и при составлении будущей сметы на строительство основания нужно использовать существующие значения параметров почвы, а также приоритетных климатических условий в регионе.
  4. Нужно сразу учесть тип используемых свай.
  5. Проектировщик, который уже имеет достаточно опыта расчетов таких конструкций, принимает свайно-ростверковое основание как единую целую конструкцию и проводит расчет всего основания, а не каждого его элемента отдельно.
  6. Если на строительной площадке обнаружены проблемные почвы, плывуны или уже в проекте обнаружено наличие больших нагрузок на основание, тогда сразу нужно учесть все негативные факторы влияния. Также к сложным грунтам относятся почвы с высоким залеганием поверхностных вод.

Расчет конструкции на продавливание колонной из стали

Такой расчет используется только в тех случаях, когда предусматривается стальной монолитный ростверк. Как правило, его практикуют в промышленном строительстве. Где используются тяжелые материалы для возведения несущих стен и перекрытий. И в таких случаях в смете должны быть предусмотрены следующие расчеты:

  • Полный расчет на продавливание колоннами;
  • Расчет продавливания угловыми сваями;
  • Изгиб конструкции;
  • Локальное продавливание сталью.

Как правило, стальные ростверки отличаются сложностью в монтаже, ведь все элементы нужно сварить и затем проверить на прочность. Но в некоторых случаях только стальные материалы и помогут создать действительно прочное и надежное основание.

Расчет фундамента на изгиб

Схема армированной сваи

Многие строители не раз сталкивались с проблемой изгиба несущей конструкции через неверно подобранные материалы или ошибки в расчетах.

Соответственно, смета уже никуда не годится, ее нужно оперативно переделывать и проводить новые расчеты.

Поэтому, в строительных нормах четко указано, что расчет на изгиб проводится только в сечении по грани колонны и по внешнему контуру ростверка.

Есть несколько методик расчетов на изгиб, но подбираются они, в каждом конкретном случае индивидуально исходя от внешних условий.

Самый быстрый вариант – это суммирование всех моментов от реакций запроектированных свай и дополнительно учитываются локальные нагрузки. Но такая методика используется, если используются железобетонные сваи.

А вот когда используется стальная свайная конструкция, тогда лучше брать методику расчета по сечению колонн.

Также таким методом рассчитывается и необходимое количество, и допустимый максимальный диаметр арматуры.

Итог

Фактически, своими руками сделать правильный расчет таких специфических фундамента практически не возможно. Для этого нужно иметь не только строительное образование, но и огромный опыт работы строителем и проектировщиком.

Поэтому, перед началом строительства дома лучше сразу попросить специалистов, чтобы они сами сделали рабочий проект будущего основания с указанными не только местами установки каждой сваи и ее допустимой длины и сечения, но и размеров ростверка.

А тем более, что только специалисты четко укажут, с каких материалов лучше строить здание.

Источник: https://FundamentClub.ru/raschet/rostverka-svajnogo-fundamenta.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.