Расчет буронабивных свай программа | Remstr-u.ru

В этой статье:

Расчет буронабивных свай — Фундамент своими руками

Характерным показателем прочности свайного фундамента является несущая способность отдельно взятой сваи.

Эта характеристика влияет на общее количество свай в периметре фундамента – регулируя частотность, можно повышать предел нагрузки, которую будет способен выдержать фундамент.

Количество буронабивных свай и несущая способность отдельно взятой свайной колонны это взаимосвязанные характеристики, оптимальное соотношение которых определяется путем проведения несложных расчетов.

Подготовка к расчету

Исходные данные, которые понадобятся для расчета несущей способности буронабивной сваи, получают в итоге проведения геологических изысканий и подсчета общей предполагаемой нагрузки здания. Это обязательные этапы расчета, проведение которых обосновано теорией расчета прочностных характеристик буронабивных фундаментов.

Такие показатели как глубина промерзания, уровень залегания грунтовых вод, разновидность грунта и его механические характеристики очень важны для получения точного результата. Информация о глубине промерзании грунта находится в СНиП 2.02.01-83*, данные разделены по климатическим районам, представлены картографически и в виде таблиц.

Не стоит полагаться на данные геологической и гидрогеологической разведки, полученные на соседних участках. Даже в пределах периметра одного земельного надела состояние грунтов оснований может резко изменяться. Три-четыре контрольные скважины в контрольных точках периметра дадут точную информацию о состоянии почв.

Расчет массы постройки ведут с учетом климатического района, расположения здания относительно румба ветров, среднего количества осадков в зимний период, массы строительных конструкций и оборудования. Этот показатель наиболее значим при проектировании фундамента – данные для проведения этой части расчета, а также схему и расчетные формулы можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Проведение геологии

Проведение геологических изысканий ответственное мероприятие и в массовом поточном строительстве этим занимаются специалисты-геологи.

В индивидуальном жилищном строительстве часто проводят самостоятельную оценку состояния грунтов. Не имея опыта проведения изысканий такого уровня очень сложно оценить реальное положение вещей.

Работа грамотного специалиста по большей части заключается в визуальной оценке состояния напластований.

Для начала на участке устраивают шуфры – вертикальные выработки грунта прямоугольного или круглого сечения, глубиной от двух метров и шириной достаточной для визуального осмотра основания стенок ямы.

Назначение шуфров – раскрытие почвы с целью осуществления доступа к напластованиям, скрытым под верхним слоем грунта. Геологи измеряет глубину пластов, берет пробу грунта из середины каждого слоя, а также впоследствии наблюдает за накоплением воды на дне забоя.

Вместо шуфров могут устраиваться круглые скважины, из которых с помощью специального устройства вынимают керн или берут локальные пробы.

Шуфры укрывают на некоторое время – два-три дня – ограничивая попадание атмосферных осадков. После оценивают уровень воды, поднявшийся в полости скважины – эта отметка, отсчитанная от верхней границы, и будет уровнем залегания грунтовых вод.

Все полученные данные заносятся в сводную таблицу.Кроме того, составляется профиль сечения грунта, который позволяет предугадать состояние грунтов в точках, где бурение не производилось.

При самостоятельной оценке оснований следует руководствоваться сведениями, представленными в СНиП 2.02.

01-83* и ГОСТ 25100-2011, где в соответствующих разделах представлены классификации грунтов с описаниями, методы визуального определения типов грунта и характеристики в соответствии с типами.

Как использовать данные геологической разведки

После того как проведена геология местности – самостоятельно или нанятыми специалистами – можно приступать к определению начальных геометрических характеристик свай.

Нас интересуют тип грунта, показатель коэффициента неоднородности грунта, глубина промерзания и уровень расположения грунтовых вод. Схема расчета несущей способности буронабивной сваи для различных типов грунтов находится в приложениях СП 24.13330.2011.

Глубина заложения сваи должна быть как минимум на полметра ниже глубины промерзания, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения грунтов на опорную часть колонны. Средняя глубина промерзания в центральной полосе России 1,2 метра, значит, минимальная длина сваи должна составлять в таком случае 1,7 метра. Значение меняется для отдельно взятых регионов.

Не только относительная влажность, но и взаимное расположение нижней отметки промерзания грунта и глубины залегания грунтовых вод. В холодное время года высоко расположенные замерзшие грунтовые воды будут оказывать сильное боковое давление на тело свайной колонны – такие грунты сильно деформируются и считаются пучинистыми.

Некоторые грунты, характеризующихся как слабые, высокопучинистые и просадочные, не подходят для устройства свайных фундаментов – для них больше подходят ленточные или плитные фундаменты.

Определить тип грунта, а также тип совместимого фундамента, значит исключить скорое разрушение конструкций.

Показатели неоднородности грунта, указанные в таблицах вышеперечисленных нормативных документов, используются в дальнейших расчетах.

Расчет общей нагрузки

Сбор нагрузок позволяет определить массу здания, а значит усилие, с которым постройка будет воздействовать на фундамент в целом и на его отдельно взятые элементы. Существует два типа нагрузок, воздействующих на опорную конструкцию – временные и постоянные. Постоянные нагрузки включают в себя:

Массу стеновых конструкций;
Суммарную массу перекрытий;
Массу кровельных конструкций;
Массу оборудования и полезной нагрузки.

Посчитать массу конструкций можно, определив объем конструкций, и умножив его на плотность использованного материала. Пример расчета массы для одноэтажного здания с железобетонными перекрытиями, кровлей из керамической черепицы и со стенами 600 мм из железобетона, размерами 10 на 10 метров в плане, высотой этажа 2 метра:

Вычисляем объем стен, для этого умножаем площадь поперечного сечения стены на периметр. Получаем V стены = 20 ∙ 2 ∙ 0,6 = 24 м3. Полученное значение умножаем на плотность тяжелого бетона, которая равняется 2500 кг/см3. Итоговая масса стеновых конструкций умножается на коэффициент надежности, для бетона равный k = 1,1. Получаем массу M стены = 66 т.
Аналогично считаем объем перекрытий(подвального и чердачного),масса которых при толщине 250 мм будет равняться Мпк = 137,5 т, с учетом аналогичного коэффициента надежности.
Вычисляем массу кровельных конструкций. Масса кровли для 1 м2 металлочерепицы – 65 кг, мягкой кровли – 75 кг, керамической черепицы – 125 кг. Площадь двускатной кровли для здания такого периметра будет составлять примерно 140 м2, а значит масса конструкций составит Мкр = 17,5 т.
Общий размер постоянной нагрузки будет равняться Мпост = 221 т.

Коэффициенты надежности для различных материалов находятся в седьмом разделе СП 20.13330.2011. При расчете следует учитывать массу перегородок, облицовочных материалов фасада и утеплителя. Объем, который занимают оконные и дверные проемы не вычитают из общего объема для простоты вычислений, поскольку он составляет незначительную часть общей массы.

Расчет временных нагрузок

Временные нагрузки рассчитываются в соответствии с климатическим районом и указаниями свода правил «Нагрузки и воздействия». К временным относятся снеговая и полезная нагрузки. Полезная нагрузка для жилых зданий составляет 150 кг на 1 м2 перекрытия, а значит общее число полезного веса будет равняться Мпол = 15 т.

Масса оборудования, которое предполагается установить в здании, также суммируется в этот показатель. Для определенного типа оборудования применяется коэффициент надежности, расположенный в вышеуказанном своде правил.

Существуют различные типы особых нагрузок, которые также необходимо учитывать при проектировании. Это сейсмические, вибрационные, взрывные и прочие.

Снеговая нагрузка определяется по формуле:

где ce – коэффициент сноса снега, равный 0,85;

ct – термический коэффициент, равный 0,8;

m – переходный коэффициент, для зданий в плане менее 100 м принимаемый по таблице Г вышеуказанного СП;

St – вес покрова снега на 1 м2. Принимается по таблице 10.1, в зависимости от снегового района.

Показатели временных нагрузок суммируются с постоянными и получается количественный показатель общей нагрузки здания на фундамент. Это число используется для расчета нагрузки на одну свайную колонну и сравнения предела прочности. Для удобства расчета и наглядности примера примем временные нагрузки Мвр = 29 т, что в сумме с постоянными даст Мобщ = 250 т.

Определение несущей способности сваи

Геометрические параметры сваи и предел прочности это взаимосвязанные величины. В данном примере, нагрузка на один метр фундамента будет составлять 250/20 = 12,5 тонн.

Расчет предела предела нагрузки на отдельно взятой буронабивной сваи ведут по формуле:

где F – предел несущей способности; R – относительное сопротивление грунта, пример расчета которого находится в СНиП 2.02.01-83*; А – площадь сечения сваи; Eycf, fi и hi – коэффициенты из вышеуказанного СНиП; y – периметр сечения свайного столба, разделенный на длину.

Источник: https://postroifundament.ru/raschet-buronabivnyih-svay.html

Расчет буронабивных свай — пример, расчет буронабивного свайного фундамента в Москве

ПСК «Основания и фундаменты» принимает заказы на любые буровые работы и на устройство фундаментов всех типов.

В числе наших услуг – расчет и устройство буронабивных свай.

Какие параметры определяет расчет буронабивной сваи

Одно из самых популярных оснований под дом – буронабивные сваи.

Рассчитать буронабивной фундамент – это значит определить необходимое число свай, шаг монтажа, сечение стержня и глубину погружения. Глубина и сечение – взаимозависимые характеристики. Глубина зависит от особенностей грунта: состава, уровня грунтовых вод, уровня промерзания.

Несущая способность должна быть соответствовать проектным нагрузкам. Ниже недопустимо, намного больше – неэкономично, неоправданные лишние расходы. Чтобы этот баланс соблюдался, в проектировании используется коэффициент надежности. Для жилых домов его принимают 1,2.

Предварительные исследования позволяют определить тип грунта. Далее из раздела ГОСТ «Классификация грунтов» можно взять значение нормативного сопротивления сваи для нужного типа, оно потребуется при расчетах. Нормативных сопротивлений два: одно для основания сваи, второе для боковой поверхности. Примеры значений сопротивления основания:

супесь, пористость 0,5 – от 41 (мягкопластичная) до 47 (твердая);
суглинок, пористость 0,7 – от 31 до 37;
глина 0,6 – 57-75;
крупнозернистый песок – 50-70 (в зависимости от плотности и влажности);
пылеватый песок – 20-40;
осадочный гравий – 45;
кристаллический гравий – 75.

Боковое сопротивление сваи зависит от консистенции пласта и глубины его залегания:

50 метров – 0,3-2,8 т на метр (от мягкопластичных до твердых);
100 – 0,5-3,5;
200 – 0,7-4,2;
300 – 0,8-4,8.

Мы занимаемся устройством оснований всех типов и порекомендуем вам самый подходящий вариант в зависимости от условий строительства. А также в кратчайшие сроки составим проект и предоставим вам готовую смету.

Расчет нагрузок Буронабивных свай

Проектные нагрузки включают в себя суммарную массу всех конструкций дома, сезонный фактор – вес снежного покрытия на кровле, а также полезную нагрузку.

Снеговая нагрузка – цифра, имеющая постоянное значение для каждого района/климатической зоны. Ее можно взять из таблиц СП, раздел «Строительная климатология». Коэффициент надежности для нее – 1,4.

Это важно!

Полезная нагрузка – это масса людей и оборудования, которые будут находиться в доме, а также на крыше в процессе ее эксплуатации.

Постоянные нагрузки – это:

масса стен и перегородок – зависит от числа перегородок и материала;
перекрытия;
крыша (стропила, обрешетка, утеплитель) + кровельные конструкции (отопительные и вентиляционные трубы, оградительные решетки, молниеотводы и т.д.).

Вес кровельных покрытий различен. Легкие (металлочерепица, гибкая кровля) весят 60-70 кг на квадрат, керамическая черепица и ЦПЧ – вдвое больше (точную цифру можно узнать из инструкции к выбранному материалу).

Расчет буронабивного фундамента

Предварительные значения глубины заложения (длины стержня) и сечения сваи берут из рекомендаций СНиП «Свайные фундаменты». Короткие сваи (меньше 3 метров) принимают сечением 30 см и т.д.

Формула для вычисления несущей способности – Р = Р1 + Р2, где

Р1 – несущая способность основания;
Р2 – боковой поверхности.

Р1 = 0,7 х R х F, где

R – несущая способность нормативная (табличное значение);
0,7 – табличный коэффициент однородности грунта;
F – площадь основания сваи.

Р2 = 0,8 х U х f x h, где

f – нормативное сопротивление стенок (из таблиц);
h – толщина рабочего слоя;
U – периметр сечения;
0,8 – коэффициент условий работы.

Нагрузка на п.м. фундамента определяется по формуле Q = M/U, где

М – сумма нагрузок (см. выше);
U – периметр дома. Если в доме будут внутренние стены с собственным фундаментом, их длину добавляют к периметру.

Шаг установки свай определяют как P/Q. Число свай – периметр дома, поделенный на эту цифру. Дальше можно посчитать необходимое количество бетона и арматуры. Вычисления выполняют несколько раз, варьируя длину и сечение сваи.

Ниже – пример расчета буронабивных свай для заданных параметров сооружения.

пример расчета буронабивных свай

Рассчитаем буронабивной фундамент для следующих данных:

верхний слой грунта, 2 метра – тугопластичный суглинок;
ниже – твердая глина, пористость 0,5;
площадь дома – 4 х 8 метров, периметр 24 м;
стены – кирпич 0,38 метра, плотность 1,8 тонн на кубометр;
высота стен одинаковая по всем сторонам: 1 этаж – 3 метра, мансарда – 1,5;
крыша – вальмовая, металлочерепица;
перекрытия – ж/б плиты, толщина 25 см, площадь 32 кв.м, 2 штуки (пол и мансарда);
внутренние стены – ГКЛ, суммарная длина 20 м, высота 2,7, вес квадратного метра – 0,03 тонны;
снежная нагрузка – 180 кг на кв.м.

Считаем нагрузки:

вес стен – (24 х 3 + 24 х 1,5) х 1,2 (коэфф. надежности) х 1,8 = 88,65 тонн;
перегородки – 1,2 х 2,7 х 20 х 0,03 = 2 тонны;
перекрытия + цементная стяжка 3 см = 1,2 х 0,25 х 32 х 2,5 = 48 тонн;
кровля – 1,2 х 4 х 8 х 0,06 = 2,3;
снег – 1,4 х 4 х 8 х 0,18 = 8,1;
суммарная полезная нагрузка – 11,5;
всего – 112,94 тонны;
нагрузка на метр погонный – 6,69 тонн.

Выполняем расчет для круглых свай длиной 3 метра, сечением 30 см, используя приведенные выше формулы:

f = 3,14 D2 / 4 = 3,14 х 0,3 х 0,3 / 4 = 0,071;
U = 3,14 х D = 0,942;
Р1 = 4,47;
Р2 = 7,84;
Р = 12,31;
L (шаг между сваями) = 1,84 метра.

Повторяем расчеты два раза, увеличивая и уменьшая сечение сваи.

Ничего принципиально невыполнимого в этих расчетах нет, только долго, трудоемко и требуется предельная аккуратность. Чтобы сократить трудозатраты, можно выполнить расчет буронабивной сваи онлайн с помощью сетевого калькулятора.

А лучше вообще устраниться от решения этой задачи – заказать расчет буронабивного свайного фундамента нам. Цены у нас невысокие, вычисления будут выполнять профессионалы, а вам не придется тратить время.

По желанию заказчика мы полностью выполним все работы под ключ, начиная с геологических исследований и заканчивая устройством ростверка.

Буронабивной фундамент: расчет, устройство и другие услуги ПСК «Основания и фундаменты»

Мы работаем в Московской и других областях РФ. К вашим услугам устройство буронабивных свай любого типа:

свайные фундаменты;
буросекущие и бурокасательные сваи для любых целей – фундаменты, ограждения, стена в грунте;
буроинъекционные для ремонта и усиления оснований, подпорных стен;
фундаменты ТИСЭ;
ростверки.

Мы также выполняем проектирование, расчет и возведение оснований других типов – ленточные, плитные, столбчатые, свайно-ленточные. Выполняем все работы под ключ, начиная с предварительных:

геологические/гидрогеологические исследования, полевые и камеральные;
испытание грунтов, погружение свай;
оценка состояния старых конструкций, комплекс мер по укреплению;
демонтаж старых фундаментов, подготовка строительной площадки;
проектирование, расчет, осмечивание;
устройство ограждений любого типа – буронабивные, шпунтовые;
реставрация старых оснований, перекрытий, несущих стен.

Стоимость устройства буронабивных свай

Стоимость работ меньшего объема, уточняйте по телефону: 8 (495) 133-87-71
Цена указана без НДС

Диаметр сваи Единица измерения Стоимость работ, руб

150	м	880
180	м	990
200	м	990
220	м	1045
250	м	1100
300	м	1320
320	м	1430
350	м	1540
400	м	1650
426	м	1705
450	м	1760
500	м	1870
530	м	1925
550	м	1980
600	м	2035
620	м	2035
800	м	2090
1000	м	2750
1200	м	3850

В нашем распоряжении оборудование и персонал для всех видов бурения:

шнековое для строительных целей, монтажа инженерных конструкций и опор, водяные скважины на песок;
роторное для любых задач, включая артезианские скважины;
колонковое для научных и строительных целей;
алмазное – скальные породы, асфальт, бетонные фундаменты и стены;
лидерное под сваи и шпунты;
с промывкой/продувкой скважин, с обсадными трубами.

У нас вы найдете:

низкие цены;
квалифицированных специалистов;
большой выбор техники в аренду;
сертификаты на все типы работ;
быстрые сроки;
бесплатные консультации;
высокое качество и гарантийные обязательства на работы.

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Источник: http://www.inzhenery.ru/stati/raschet-buronabivnykh-svaj

Расчет буронабивного фундамента

Буронабивным называется фундамент, предающий нагрузку от здания на грунт посредством отдельных бетонных свай, которые перекрываются в последствии плитой из железобетона. Сваи для этого вида фундаментов изготавливаются в специально пробуренных каналах, прямо на стройплощадке.

Буронабивной фундамент: бетон, гидроизоляция,арматура.

Целесообразность выбора буронабивного фундамента чаще всего оправдывается на мягких, слабых или пучинистых грунтах, несжимаемый слой которых, способный воспринимать нагрузки от здания, находится очень глубоко, и все другие виды фундаментов не способны передать на них нагрузки от веса здания. Такие грунты присутствуют в заболоченной местности, в оврагах, на торфяных почвах, на склонах холмов и пр.

На этом типе бетонных фундаментов строятся как дома из легких конструкций, так и более тяжелые здания, например, кирпичное.

Одним из главных преимуществ буронабивного фундамента для частного дома является его относительная невысокая стоимость.

Основные затраты по установке включают в себя бетонную смесь, арматуру разных профилей и подручные материалы для устройства опалубки.

Именно поэтому эти фундаменты предпочитают застройщики дачных участков и небольших домов и коттеджей. Время и силы на его возведение тратится совсем немного.

Опалубка для сваи: рубероид, арматурный каркас, бетон.

Также к его достоинствам, особенно при строительстве небольших домов собственными силами, в одиночку, можно отнести то, что сваи для этого типа фундаментов делаются поштучно, что позволит замешивать и осваивать небольшие объемы бетона. В отличии, от дорогостоящих монолитных конструкций, которые требуют выполнения очень большого объема бетонных работ и, соответственно, большее количество рабочих рук.

Для фундаментов этого типа могут выполняться ростверки, соединяющие сваи в единый конструктивный каркас. Это повышает прочность фундамента. Ростверки стоит делать для кирпичного дома. Однако если здание выполнено из легких материалов, и в сваях обеспечена достаточная величина заглубления, которая предотвратит их проседание или выпучивание, выполнение ростверка необязательно.

Технология возведения фундаментов

Бурение: 1. Бурение непрерывным шнеком. 2. Подача бетона и извлечение шнека.
3. Установка арматурного каркаса. 4. Формирование оголовка сваи.

Чтобы рассчитать буронабивной бетонный свайный фундамент кирпичного дома, стоит понять технологию его устройства. Отличительной особенностью этих фундаментов является отсутствие необходимости проведения земляных работ.

Сначала ручным или механическим буром бурится скважина на расчетную глубину заложения и необходимого диаметра.

Если позволяет грунт, то есть имеет достаточную плотность и не сыпуч, то устанавливается опалубка только для оголовка сваи над поверхностью земли, а бетон заливается прямо в скважину.

В противном случае опалубка устанавливается внутри скважины. Часто ее роль выполняет труба из любого подходящего материала — асбестоцемента, полиэтилена, стали или любой подручный материал, который можно свернуть в трубку.

В дальнейшем, при расчете буронабивного фундамента будут приведены расходы арматуры в сваях. А пока надо знать, что свая испытывает нагрузки на сжатие и разрыв, этим и обусловлено применение арматурного каркаса для монтажа.

Выполняется он из арматуры ребристого профиля диаметром 10 мм с приваренными поперек кусками гладкой арматуры меньшего диаметра (6-8 мм), с шагом в 1 м, для обеспечения жесткого каркаса.

Арматура выводится над поверхностью земли для устройства ростверка, если таковой запланирован.

Ростверк придает жесткость фундаменту.

Далее производится заливка бетона. Делать это необходимо небольшими порциями, постоянно шинкуя и утрамбовывая смесь, чтобы предотвратить образование пустот из воздуха, которые при застывании ухудшат прочность фундамента.

После окончания заливки необходимо закрыть место заливки плотной полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать попадание осадков и размывания верхнего слоя «бетонного тела».

Если во время твердения стоит очень жаркая и сухая погода, то рекомендуется проливать бетон водой.

Как видно из описания, технология устройства свай буронабивного фундамента весьма проста, что делает возможным его устройство собственными силами для застройщика при строительстве кирпичного здания или здания из другого материала.

Однако в этом случае очень важной и ответственной задачей является расчет буронабивного фундамента. Ошибки в расчете чреваты сложными и дорогостоящими переделками по укреплению. Лучше сразу правильно рассчитать фундамент дома.

Расчет конструкции

Каркас буронабивного фундамента регламентируется ГОСТом.

Чтобы выполнить расчет, необходимо учитывать несущую способность каждой отдельной сваи и их количество. Понятно, что несущая способность напрямую зависит от ее габаритов.

Причем, как мы увидим при расчете, совсем небольшая разница в диаметре сваи значительно увеличивает ее несущую способность.

Например, при d=300 мм она выдержит нагрузку в 1700 кг, а если увеличить ее диаметр на 200 мм, то ее несущая способность резко возрастет и она уже сможет выдерживать вес до 5000 кг.

При возведении буронабивного фундамент собственными силами очень трудно понять, достигнут ли при бурении уровень несжимаемости грунта. Поэтому специалисты советуют даже после расчетов бурить на глубину от полутора до двух метров для подстраховки.

Эта глубина гарантирует то, что глубина промерзания остается значительно выше, уровень грунтовых вод уже пройден, а несущая способность грунта на такой глубине достаточно велика и, наверняка будет больше расчетной с большим запасом (приблизительно 6 кг/см2)

Еще один момент, имеющий прямое отношение к расчетам, это выбор размера бура. Современное оборудование позволяет бурить очень глубокие скважины разного диаметра от 15 до 40 см.

А так называемые фундаментные буры позволяют при очень небольшом диаметре бурения, например в 20 мм, достигнув дна, расширять диаметр основания вдвое или даже втрое.

Это расширение обеспечивает опорную площадь сваи и увеличивает ее способность сопротивляться выпучиванию.

Источник: https://1pobetonu.ru/raschet/buronabivnoj-fundament.html

Расчет буронабивных свай: пример

Бурение буронабивных свай стало популярным благодаря быстроте и удобству их применения.

Буронабивные железобетонные трубы отличаются параметрами: от 0.5 до 1.5 м — в диаметре и до 40 м – в длину. Они эффективны при больших нагрузках.

Технология обустройства свайного фундамента

Перед тем, как рассмотреть пример исчисления буронабивных опор, необходимо познакомиться с технологией обустройства свайного основания. Для начала необходимо выполнить бурение скважины, а затем заполнить ее бетонным раствором.

Если строительство ведется на плотных грунтах, тогда можно обойтись без обустройства опалубки. Во всех оставшихся случаях опалубка обязательна. Она может быть сделана из рубероида или трубы из асбестоцемента.

Так как опора подвергается нагрузке на разрыв со стороны почвы, ее полость должна армироваться. С этой целью применяют прутки стальной арматуры. Их необходимо установить вертикально, а затем соединить по горизонтали более узкими стержнями.

Для установки вертикальных стержней используются прутки 10-12 мм. Чтобы сделать железобетонные трубы жесткими, применяется горизонтальное крепление гладкой арматурой 6-8 мм. Шаг между ними должен составлять около 1 метра.

Если планируется обустройство ростверка, необходимо оставить припуск прутьев, чтобы они торчали из опор. Выступающие элементы потом выступят в качестве связки свай с опорами.

При строительстве дома монтаж буронабивных свай происходит рядами под всеми несущими стенами, обязательно под углами сооружения, в местах пресечения стен и между ними. Чтобы выполнить расчет буронабивного фундамента, определить количество и диаметр опор, а также расстояние между ними, необходимо учесть вес дома.

Чем дом массивнее, тем больше свай потребуется с меньшим шагом.

Существуют правила минимальных показателей схемы монтажа опор. Например, они не должны устанавливаться чаще, чем через три значения собственного диаметра. Слишком густое расположение опор снижает показатели несущей способности.

Устройство буронабивных свай

К примеру, при диаметре опорных элементов в 40 см, наименьший шаг между опорами должен быть равен 120 см.

С чего начать расчет?

Решив использовать при строительстве собственного дома буронабивную технологию, необходимо выполнить следующие аналитические манипуляции:

оценить структуру почвы;
рассчитать нагрузку будущей постройки;
вычислить площадь подошвы основания;
рассчитать размер буронабивных свай и их количество;
рассчитать расстояние между буронабивными сваями под бурение трубы.

Что касается грунта, то, как указывает таблица, наилучшими показателями несущей способности отличается скальная и полускальная почва. Остальные типы грунта (глинистый, песчаный, супесь, суглинок и т.д.) характеризуются высокой степенью пучения, то есть способностью выталкивать фундамент во время промерзания почвы.

Для расчета нагрузки, которую будет давать будущая постройка на грунт и фундамент, необходимо просуммировать количество стройматериалов, которые будут использованы в строительстве здания. С этой целью применяется таблица их среднего удельного веса.

Для начала вычисляется квадратура каждого строительного элемента. Затем нужно посмотреть вес каждого стройматериала и умножить на квадратуру.

Например, крыша из листовой стали весит 20-30 кг/м2. При квадратуре кровли 100 м2 получится, что ее общий вес составляет 2000—3000 кг.

Чтобы выполнить расчет буронабивных свай, их количества и параметров необходимо учесть площадь их подошвы. Возьмем следующий пример: диаметр трубы равен 300 мм, ее подошва с расширением имеет размер 500 мм.

Площадь сваи S = piхD2/4= 3,14×50×50/4=1960 см2. Если давление на фундамент F равна 100000 кг, R = 4, тогда согласно формуле R=F/(S×n), где n – количество опор, получится общее количество свай 13 шт.

Для каждого типа грунта значение несущей способности свайной трубы будет разным. Для быстрого и точного вычисления параметров применяется специальная таблица. В ней указано соотношение расчетного сопротивления почвы, диаметр сваи и примерные показатели ее несущей способности.

Например, параметры для опоры диаметром 400 мм на гравелистых грунтах плотностью 4.5 кг/см2 составляет 5600 кг.

Расчет несущей способности сваи

Расчет несущей способности, которую демонстрируют забивные сваи, базируется не только на ее диаметре и площади подошвы, но также и марке бетона. Возьмем такой пример: сечение буронабивной трубы равно 20×20 см, а площадь поперечного сечения — 400 см2. При использовании бетона марки М100, такая опора сможет выдержать 100 кг/см2. Это означает, что допустимый вес на одну опору составляет 40 т.

В таком случае, забивные сваи демонстрируют показатели несущей способности гораздо больше, чем несущая способность почвы. По этой причине, рассчитывая количество опор и несущей способности фундамента, стоит учитывать плотность почвы. В среднем она составляет 6 кг/см2, при условии заложения свай на глубину ниже уровня замерзания грунта (от 2 м) и при условии сухого состояния почвы.

Диаметр сваи влияет на опорную площадь основания и показатели ее несущей способности.

Для расчета буронабивных свай с учетом упомянутых критериев, используется таблица, в которой показано соотношение плотности бетона, диаметра опоры, ее площади, несущей способности. Например таблица указывает, что при диаметре сваи 15 см, площади опоры 177 см2 и объеме бетона 0.0354 м2, несущая способность опоры будет равна 1062 кг.

Технологическая карта методики «CFA»

Технологическая модель применения буронабивных свай, как альтернативу традиционному бурению предлагает технологию «CFA», которая не требует обсадные трубы. Бурение способом «CFA» оправдано на территориях с плотной застройкой, где обычное бурение может привести к конструктивным изменениям в фундаментах соседних зданий.

Метод «CFA» носит второе название – метод полого шнека. Технологическая карта метода «CFA» предусматривает бурение без извлечения почвы.

Бурение почвы по «CFA» происходит постепенно. После достижения проектных показателей, технологическая карта указывает, что скважина заливается через полный шнек с применением бетононасоса. Одновременно с этим осуществляется процесс извлечения шнека из выемки.

Каркас армирования для железобетонной сваи

Технологическая карта предусматривает, что после заливки монтируются армокаркасы для придания конструкции жесткости.

Использование метода «CFA» при строительстве зданий исключает вибрацию грунта, а подачу бетона наносом под высоким давлением делает забивные сваи более крепкими за счет усиления стенок конструкции. Особые требования выставляются к армированному каркасу по методу «CFA». Среди них:

монтаж каркаса должен проводиться так, как указывает технологическая карта и проектная документация;
внешний диаметр конструкции должен быть меньше шнека;
по всей длине каркаса необходим монтаж пластиковых центраторов;
как показывает технологическая модель, нижняя часть каркаса должна иметь форму конуса. Для этого требуется монтаж последнего кольца диаметром меньше предыдущих.

Бурение методом «CFA» имеет несколько преимуществ, среди которых возможность проведения работ, не используя обсадные трубы. Это значительно уменьшает затраты на строительство.

Пример расчета буронабивных свай

Перед тем, как выполнить бурение скважин под сваи, необходимо выполнить их расчет. Как это сделать, показано в примере.

Исходные размеры:

диаметр опоры (d) – 5 м;
длина – 0 м;
нагрузка на одну опору – х м умножить на 5.5 тонн (давление на 1 метр длины фундамента);

Несущая способность опоры вычисляется по формуле:

P = 0.7 х RH x F + u x 0.8 x fiн x li, где

Р – несущая способность опоры;
Rн – нормативное сопротивление грунта;
F – площадь подошвы сваи;
u – периметр сваи;
8 – коэффициент условий работы;
7 – коэффициент однородности почвы;
Fін – сопротивление грунта по внешней стороне опоры;
li – толщина слоя грунта, которая соприкасается с опорой.

Площадка с готовыми железобетонными сваями

Несущая способность влажного грунта, как показывает соответствующая таблица, равна 70 т/м2 (Rн). Площадь сечения опоры (S) = 3.14 D2/4 = 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2. Периметр опоры (u) = 3,14 D = 3,14 x 0,5 = 1,57 м.

Коэффициент условий работы, как показывает соответствующая таблица, 0.8.

Несущая способность опоры равна Р = 0,7 х 1 [70 х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 15,4 т.

Минимальное расстояние между опорами составляет 15,4 тонны / 5,5 тонн/м =2,8 метра.

Источник: http://HomeBuild2.ru/fundament/raschet-buronabivnyx-svaj.html

Пример расчета свайного фундамента с ростверком

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:

Длину опорного столба выбирают такого размера, чтобы имеющаяся нагрузка передавалась на прочный пласт породы, проходя сквозь слабые пласты.
Исследования для проекта на просадочных грунтах должны выполняться только специализированной организацией.
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.
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.
На подрабатываемых строительных площадках нужно дополнительно применение СНиПа 2.01.09-91.
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:

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.
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.
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: http://KakFundament.ru/raschet/svajnogo-fundamenta-2