Что такое свайно-забивной фундамент
Свайно-забивной фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы вертикальных опор, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями.
Принципиальным отличием этого вида является способ погружения свай в грунт.
На инженерном языке это называется «вдавливание», а на практике производится забивание опор с помощью специальных машин — строительных копров. Особенностью забивного метода стал максимально плотный контакт опор с грунтом и большая глубина погружения — от 3 до 25 м.
Для обеспечения прохода сквозь слои грунта нижний конц сваи заострен, что отличает их от буронабивных вариантов опор, которые часто имеют утолщение в нижней части для образования бетонной подушки.
Современные виды свай имеют высокие показатели прочности и надежности. Они позволяют образовать свайное поле, способное выдерживать вес больших и тяжелых зданий без опасности проседаний или деформаций опорной системы.
Информация по назначению калькулятора
Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.
Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003
Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.
Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.
Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.
При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация
Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.
Зависимость диаметра сваи от типа монтажа
Площадь поперечного сечения буронабивной сваи соответствует площади скважного отверстия с поправкой на пластичность грунта. Форма замоноличиваемых свай близка к идеально цилиндрической, хотя и имеет незначительные уширения вследствие непроизвольного бокового продавливания бетонной смесью слабых мест грунта. Также в процессе заливки бетонной смеси путем увеличения подающего напора могут быть созданы умышленные уширения тела сваи для придания дополнительной прочности
Особенно актуальны такие действия для висячих свай
Также в процессе заливки бетонной смеси путем увеличения подающего напора могут быть созданы умышленные уширения тела сваи для придания дополнительной прочности. Особенно актуальны такие действия для висячих свай.
Помимо всего прочего, средний диаметр буронабивной сваи определяется исходя не только из расчетных показателей, но и из возможностей оборудования, предназначенного для устройства того или иного типа свай. Примерные значения диаметров в зависимости от конструктивных особенностей установки:
Таблица диаметров в зависимости от конструктивных особенностей
Шаг диаметров определяется набором буров, используемых для устройства скважин того или иного типа. Конструктивные особенности каждой из разновидностей буровых установок не позволяют устраивать скважины большего или меньшего диаметра, чем те, что указаны в спецификациях на проведение работ. Ознакомиться с рабочими параметрами буровых установок можно у поставщика или арендодателя.
Общие сведения по результатам расчетов
- Общая длина ростверка – Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
- Площадь подошвы ростверка – Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
- Площадь внешней боковой поверхности ростверка – Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
- Общий Объем бетона для ростверка и столбов – Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
- Вес бетона – Указан примерный вес бетона по средней плотности.
- Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов – Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
- Минимальный диаметр продольных стержней арматуры – Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
- Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах – Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
- Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) – Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
- Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов – Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
- Минимальный диаметр арматуры столбов – Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
- Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка – Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
- Величина нахлеста арматуры – При креплении отрезков стержней внахлест.
- Общая длина арматуры – Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
- Общий вес арматуры – Вес арматурного каркаса.
- Толщина доски опалубки – Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
- Кол-во досок для опалубки – Количество материала для опалубки заданного размера.
Расчет буронабивных свай
Для расчета свайной части необходимы следующие исходные данные:
- тип грунтов на участке, на которые будут опираться сваи;
- вес дома, рассчитываемый путем суммирования всех материалов и нагрузок;
- количество свайных опор.
Количество свай можно рассчитать, составив схему их расположения. Расстояние между опорами зависит от массы строения, его площади и длины несущих стен. Для расчета основания под коттедж из кирпича расстояние будет составлять 0,5-0,6 м. Для более легких строений — 0,8-1,0 м. Опорные сваи располагаются по всем углам будущего дома, на входной группе, вдоль несущих стен с выбранным шагом.
Определив необходимое количество свайных опор можно рассчитать их параметры: длину и диаметр. Длина буронабивных свай определяется как глубина залегания, которая зависит от уровня промерзания почв или залегания несущих грунтов. Информацию о глубине промерзания для своего региона можно найти в Сети. Определение глубины залегания несущих пластов определяют путем шурфирования или по данным геологических изысканий, входящих в состав проекта дома.
Диаметр буронабивных свай можно определить исходя из таблицы:
Пример расчета: объект строительства — коттедж из пеноблоков с опиранием свайной части фундамента на плотные пески. Вес дома составляет 120 тонн. Количество свайных опор по схеме — 28 штук. Определяем несущую способность для 1 буронабивной сваи: 120/28 = 4280 кг. В соответствии с таблицей для обеспечения такой несущей способности нам необходимо использовать буронабивные опоры диаметром 400 мм и площадью сечения 1256 м2.
Конструкция свайного основания
Свайный фундамент – это установленные по особой системе столбы, расположенные под несущими стенами, углами, площадью дома. Изготавливают столбы из металла, дерева, бутобетона, но оптимальным вариантом изготовления являются буронабивные сваи, созданные из залитого в скважину бетона.
Для сохранения тепла можно дополнительно сделать забирку – стену, которая соединит столбы, углубив ее в землю на 20 см.
Ленточный фундамент
Фундамент в виде ленты прост в исполнении, но массивен и трудоемок, требует больших финансовых вложений.
Простота исполнения ленточного фундамента определяет его популярность в частном домостроении
Он представляет собой полосу из железобетона, проложенную строго по периметру строения и под внутренними стенами. Этот тип основания крепок и надежен, подходит для кирпичных и каменных домов, сооружений с тяжеловесными перекрытиями. С использованием этого вида фундамента можно соорудить под постройкой подвал или погреб.
Свайно-ростверковый фундамент
Это основание можно считать вариацией двух вышеперечисленных: на свайный фундамент кладется ростверк, представляющий собой некий ленточный фундамент небольшого размера. Кроме того, цена строительства свайного фундамента с ростверком ниже цены обыкновенного ленточного.
Укладка бетона
Схематическое отображение составляющих элементов буронабивного основания После того как процесс бурения завершен, сооружена опалубка и каркас, можно выполнять заливку бетонной смеси. Бетон укладывается слоями с поэтапным уплотнением – штыковкой. Для этого подходит только «тяжелый» раствор. Этот термин подразумевает использование следующих «тяжелых» заполнителей:
- кварцевый песок;
- щебень/гравий (прочных пород).
Бетонирование каждой буронабивной сваи выполняется непрерывно. Это означает, что временной промежуток между укладкой каждого слоя не должен превышать 1 часа. Процесс полного схватывания бетона завершается по истечении 28 дней, после чего можно нагружать полученную фундаментную конструкцию.
Краткая информация по назначению калькулятора
Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.
Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003
Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.
Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.
Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.
При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком !
Фундамент на буронабивных сваях: плюсы и минусы
Такое основание имеет следующие преимущества:
- Универсальность. Фундамент подходит практически для любых типов грунта, исключением являются только чересчур каменистые почвы.
- Экономичность. Буронабивной фундамент – это хороший и бюджетный вариант. На его постройку уйдет гораздо меньше денег, чем на другие виды фундамента, поэтому если вы ищете именно дешевый вариант, то он является одним из оптимальных.
- Быстрые сроки установки фундамента и возможность проведения работ в любое время года.
- Достаточно низкая трудоемкость. Немалым преимуществом подобного фундамента является то, что для его установки не нужно использовать спецтехнику, поэтому его можно сделать и своими силами, что также позволяет еще больше сэкономить.
Если для других видов свайного фундамента требуются покупка дорогостоящих свай и найма спецтехники, то для буронабивного ничего из этого не нужно, поэтому он обходится значительно дешевле.
Недостатки буронабивного фундамента:
- Недостаточная теплоизоляция пола. Т. к. внизу пол не закрыт, возможны сквозняки и прохлада. Несмотря на это даже на свайном фундаменте можно сделать теплый пол, который избавит от этой проблемы.
- Отсутствие возможности обустроить подвальное помещение, хотя конкретно для бани этот недостаток не столь существенен, т. к. в таком строении обычно обходятся без подвала.
Конструктивное устройство
Буронабивные сваи представляют собой цилиндрические конструкции, основу которых составляет металлический каркас и бетонный наполнитель. В ряде случаев предусмотрена установка обсадной трубы.
Арматурный каркас для буронабивных свай состоит из продольных и окружных армирующих элементов значительного диаметра. Для усиления конструкции некоторые производители используют помимо окружностей из арматуры еще и армирующие полосы из листового металла толщиной 4-8 мм.
ГОСтов, которые регламентируют изготовление буронабивных свай, на данный момент не существует. Отдельные элементы регламентированы, но в целом производители руководствуются ТУ и проектом, в котором содержатся основные требования к конструкции сваи. Основными документами для разработки проекта являются СП 24.13330.2011 и СНиП 2.02.03-85. Расчет буронабивных свай (их количества и параметров) осуществляется индивидуально для каждого конкретного случая. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Несущая способность буронабивной сваи – таблица характеристик грунта
Как видно из этих формул, многое зависит от сопротивления грунта.
Буронабивные фундаменты устраивают на осадочных породах – песках, глинах и т. д. Приведем значения сопротивлений для разных пород.
Сопротивление по основанию:
глины – от 24 тонны на метр квадратный (мягкопластичные сильнопористые) до 90 (твердые малопористые);суглинки – от 21 до 47;супеси – от 33 до 47;пески пылеватые среднеплотные – от 20 (влажные) до 30 (маловлажные);пылеватые плотные – 30-40;мелкозернистые – 25-30 и 37-45 соответственно;средние – 40 и 55;крупнозернистые – 50 и 70;гравий – 45-75 (в зависимости от минерального состава);щебень с песком – 90.
Боковое сопротивление зависит от глубины залегания слоя. Например, для глин на глубине полметра оно варьируется от 2,8 (твердые глины) до 3 (мягкие), а на глубине 3 метра – 0,8-4,8.
По желанию заказчика мы полностью выполним все работы под ключ, начиная с геологических исследований и заканчивая устройством ростверка.
Определение характеристик и параметров фундамента
Для того, чтобы спроектировать фундамент, необходимо произвести расчеты по следующему алгоритму:
- Вычислить общую массу строящегося здания.
- Определить типы грунтов и вычислить их физико-механические параметры. Для этого берут образцы грунта на разной глубине из пробных скважин.
- Определить силу, с которой дом давит на фундамент.
- Произвести расчет несущей способности буронабивной сваи.
- Определить общее количество буронабивных свай и их конфигурацию.
Определение массы здания
1. Массу подсчитывают для каждого элемента конструкции – стен, перегородок, перекрытий и кровли. Сначала рассчитывают объем:
L, D, H – соответственно длина, ширина и высота элементов дома.
2. Вычисляют вес:
где p – плотность материала.
Для подсчета используют нормативные значения удельных масс. Плотность бетона составляет, к примеру, 2494 кг, а удельный вес древесины – 480–520 кг.
3. Рассчитывают вес полезной нагрузки – добавляют массу полов, штукатурки, декоративных отделочных материалов. Эта величина – постоянная, нормативная. Она зависит от общего размера помещений дома на всех этажах. Значение веса полезной нагрузки равно 150 кг/м2.
4. Увеличивают общую массу на коэффициент запаса прочности: конструкция должна противодействовать давлению снега зимой. Величину коэффициента берут из СП «Нагрузки и воздействия». Для средней полосы России значение коэффициента надежности равно:
- 1,3 – для бетонных монолитных сооружений;
- 1,2 – для сборных кирпичных и плитных конструкций;
- 1,1 – для домов из бруса и бревен;
- 1,05 – для сооружений из стали.
Определение физико-механических параметров грунтов
1. Несущую способность грунта можно определить по таблице 1:
Свая опирается на грунт не только нижним торцом, но и всей боковой поверхностью. Это сопротивление также учитывается при расчете фундамента.
Важно: глубина шурфов должна быть на 0,3–0,5 м большей, чем глубина промерзания. Обобщенные сведения о параметрах промерзания грунтов изложены в СП Строительная климатология
Для выполнения расчетов пользуются актуализированными данными из СНиП 23-01-99 (действует с 2013 года).
На каком расстоянии необходимо устанавливать винтовые сваи?
Определение расстояния между сваями при возведении фундамента под частный дом требует соблюдения методики, учитывающей многие факторы. В них входят параметры, описывающие как свойства самих свай, так и специфику грунта и погодных условий местности. Но главным моментом является общая нагрузка, которую строение оказывает на фундамент.
Существуют методики типового размещения свай, а также правила, указывающие на наиболее нагруженные участки здания. Чтобы определить точное размещение свай, необходимо вычислить их количество и, следуя предписаниям, расставить опоры в плане фундамента.
Устройство монолитного ростверка
Устройство ростверка производится в несколько этапов:
- возведение опалубки;
- армирование;
- заливка бетоном
Устройство опалубки
Рассмотрим наиболее распространенный способ устройства опалубки монолитного ростверка:
- размечаются края будущей опалубки. По линиям разметки с шагом 50-90 см в грунт забиваются бруски сечением 50х50 мм (строго вертикально!). Получится два ряда колышков, вбитых по периметру будущего ростверка;
- каждую пару колышков, стоящих напротив друг друга, надо соединить такими же брусками (поверху);
- на каждую полученную П-образную конструкцию из брусков набить доску шириной 3-4 см. ее верхний срез должен располагаться на уровне днища будущей опалубки;
- укладываются горизонтальные доски, в которых предварительно вырезаются отверстия под сваи;
- устанавливаются вертикальные стенки опалубки и приколачиваются гвоздями к брускам, стоящим вертикально;
- собранная опалубка изнутри выстилается полиэтиленовой пленкой.
Вы хотите узнать как расчитать расстояние между сваями фундамента?
Свайный фундамент своими руками
Вас очень интересует устройство теплого пола электрического под плитку.
Армирование ростверка
Арматурный каркас должен быть полностью утоплен в бетон со всех сторон. Поэтому, прежде чем приступать к армированию, надо на дно опалубки (в поперечном направлении) уложить бруски любой ширины, но одинаковой толщины – от 30 до 50 мм.
Нижний ряд арматурных стержней укладывается на бруски и связывается между собой. Связи должны обеспечивать одинаковое расстояние между стержнями.
Верхний ряд (пояс) арматурного каркаса подвешивается к поперечным брускам, которыми мы связали стойки опалубки. Далее верхний и нижний пояса связываются между собой.
В результате получается каркас, подвешенный на проволочках.
Количество арматуры
Необходимое количество арматуры можно подсчитать, исходя из соотношения площади поперечного сечения ростверка и суммы сечений всех стержней. Оно составляет 1000:1. Порядок расчета следующий:
— умножьте ширину ростверка на его высоту и поделите результат на 1000;
— полученное число разделите на площадь сечения одного стержня.
В результате таких несложных расчетов вы определите минимально необходимое количество арматуры».
При этом следует учесть, что между рядами арматуры должно быть не более 150 мм.
Заливка ростверка
Для заливки ростверка применяются бетоны марок М300 и М350. Во время заполнения опалубки бетонной смесью ее обязательно штыкуют, чтобы выгнать воздух, который может оказаться «запертым» в толще бетона.
Это можно делать при помощи арматурного прутка. Более прогрессивный метод – применение специального вибратора. Покупать его дорого, да и нет смысла – не так уж часто частный домовладелец занимается строительными работами. Но это оборудование можно взять в аренду.
Вот, собственно, и весь перечень работ, которые придется выполнить домашнему мастеру при устройстве свайно-ростверкового фундамента. После затвердения бетона можно приступать к возведению здания.
Видео строительства фундамента на буронабивных сваях с монолитным ростверком.
Расчет фундамента на буронабивных сваях
Определение проектных данных проходит в несколько этапов:
- расчет нагрузки на фундамент – вес дома с учетом снежной массы;
- определение несущей способности сваи;
- расчет количества и шага свай. На чертеже отмечают расположение свай.
Для определения несущей способности используется одна из двух характеристик:
- сопротивление материала самой сваи;
- сопротивление грунта.
Обратите внимание
Несущей способностью считается характеристика с меньшим значением, это и есть предельно возможная нагрузка на сваю.
Разница между двумя числами (фактически избыток прочности) при строительстве не важна: что бы ни начало деформироваться первым, свая или грунт, для постройки это аварийная ситуация.
Деформация стены здания при некачественном фундаменте
При проектировании стараются, чтобы характеристики были примерно равны: свая с более высоким сопротивлением обойдется дороже, а смысла делать ее такой прочной нет.
Несущая способность зависит в том числе от марки бетона: например, дешевый бетон М100 выдерживает до 100 килограммов на квадратный сантиметр.
В городской и промышленной застройке сечение скважины определяется проектом. В частном строительстве (с помощью ручного бура) можно пробурить скважину сечением 30 см максимум. С применением техники – до 45 см. Минимальный диаметр – 15 см. Из этой цифры исходят, определяя количество и шаг буронабивных свай под фундамент.
При определении количества учитывается масса здания: общую нагрузку делят на несущую способность, получают число свай, которое равномерно распределяют по периметру.
Глубина погружения сваи – не меньше уровня промерзания почвы. Обычно варьируется от 1 до 2 метров. Эту цифру для конкретного региона можно взять из приложений СНиП.
Когда известны все основные характеристики, рассчитывают необходимые материалы:
- бетон для свай и ростверка (или ленты);
- арматура для свай;
- обсадные трубы. На плотном грунте могут не использоваться. В этом случае в скважину помещают свернутый в трубку рубероид, который служит опалубкой для бетона, а впоследствии обеспечивает гидроизоляцию сваи;
- арматура для ленты;
- опалубка для ростверка или ленты;
- гидроизоляционные материалы;
- песок, гравий для подушки.
Количество бетона на одну сваю определяется как произведение площади сечения сваи на ее высоту. Площадь – площадь круга, πr2, где r – радиус сваи.
Например, если у нас длина сваи два метра, а ее диаметр – 30 сантиметров, объем бетона V = 2 х 3,14 х (0,3/2)2, примерно 0,142 кубометра (с округлением в большую сторону). Умножаем полученную цифру на число свай, получаем необходимое количество бетона без учета ростверка (ленты).
Чтобы посчитать объем бетона для ленты/ростверка условно делим периметр на 4 правильных параллелепипеда (или больше, если проекция стороны – ломаная линия). Объем параллелепипеда находится перемножением трех основных показателей – длины участка, ширины и высоты ленты.
Арматура сваи представляет собой 3-4 вертикальных стержня толщиной не менее 8 миллиметров толщиной. Длину прутка считают с запасом на шпильку, которая будет связывать сваю с ростверком. Для ленты потребуется пруток 1,2 см. Каркас складывается из продольных, вертикальных и поперечных прутьев. Поперечные не доходят до стенок опалубки несколько сантиметров, вертикальные не доходят до дна и верхней поверхности ленты.
Число обсадных труб равняется числу свай. Площадь опалубки для ростверка зависят от его длины и высоты. Для повышенного ростверка требуется еще дно, оно зависит от длины и ширины ленты. Зная текущую среднерыночную цену материалов, можно посчитать затраты на них. Чтобы приблизительно определить, во что обойдется ленточный фундамент на буронабивных сваях, к полученной цифре следует добавить цену доставки и аренды оборудования (желобного транспортера для бетона, бетономешалки, если вы готовите бетон самостоятельно и т.д.).
