Расчёт винтовых свай

Чтобы сделать расчёт винтовых свай, можно использовать специальный калькулятор для свай. Однако этот расчёт будет приблизительным. Если вы желаете научиться правильно рассчитывать винтовые сваи вручную, можете воспользоваться нашими инструкциями.

Общие положения
Какой диаметр свай выбрать?
Подсчёт длины свайного элемента
Винтовые сваи: определяем количество элементов
Этапы проектирования свайных фундаментов
Расчёт винтовых свай деревянного дома
6.1.Определение характеристик грунта
6.2.Подсчитываем нагрузки на фундамент
6.3.Расчёт винтовых свай

Винтовые сваи

Расчёт винтовых свай – важный этап проектирования здания

Расчёт винтовых свай производится и для сооружений на воде
Свайные фундаменты – это основания здания или сооружения, которые требуют наименьших затрат на своё устройство и могут выполняться на любых типах грунта. В связи с этим свайные фундаменты очень популярны как в жилом, так и в промышленном строительстве. Кроме этого расчёт винтовых свай делается легко и без лишних сложностей.

Общие положения

Расчёт винтовых свай и дальнейшее строительство по нормативным документам должно выполняться в следующей последовательности:

Определение параметров грунтового основания. Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.
Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.п.).
Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.
Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов, ветровые воздействия и т.д. В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.
Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

Винтовые сваи для разных типов грунтов

Какой диаметр свай выбрать?

В зависимости от назначения винтовые сваи бывают различного диаметра. Чтобы правильно его подобрать, вы должны точно знать назначение будущего сооружения и возможные нагрузки на основание. В зависимости от этого сваи подразделяются на:

винтовые сваи, используемые для лёгких оград из сетки, их диаметр 5,7 см-
сваи диаметром 7,6 см подходят для возведения лёгких сооружений (бытовки, навесы, хозяйственные сооружения, уборные и т.п.) и для монтажа заборов из дерева или профнастила, свая может выдержать нагрузки до 3 т-
винтовые сваи диаметром 8,9 см с несущей возможностью в 3-5 т применяются для установки массивных ограждений с большой высотой, каркасных коттеджей низкой этажности и всевозможных достроек к ним-
винтовая свая диаметром 10,8 см с несущей возможностью в 5-7 т подходят для сооружения двухэтажных построек каркасного типа и для домов из нетяжёлого камня, древесины.

Винтовые сваи: строение

Расчёт винтовых свай для одноэтажного дома

Подсчёт длины свайного элемента

Выполняя расчёт винтовых свай, важно уделить особое внимание определению их длины. От этой величины зависит показатель прочности всего сооружения в целом. Если длина элемента будет недостаточной, то постройка может попросту просесть в грунт и разрушиться.
Делая расчёт длины винтовых свай, необходимо обратить внимание на два очень важных момента:

Плотность и особенности грунтов на участке, выделенном для возведения сооружения.
Особенности рельефа участка, а именно перепад между отметками по высоте.

Винтовые сваи
Если вы не проводили геологические изыскания на территории строительства, то вам придётся самостоятельно определять свойства грунтов. Для этого возьмите и выкопайте яму при помощи лопаты глубиной 50 см, причём постарайтесь выбрать самую низкую часть территории застройки.
Если на глубине 0,3-0,4 м находятся песчаные или глинистые отложения, то такое основание наиболее подходит для устройства винтовых свайных фундаментов. В таком случае длина свай может быть в переделах 2500 мм. Если после откапывания ямы вы увидели неплотную субстанцию, влагу, торфяник или плывун, то дальше стоит рыть при помощи обычного бура. Агрегат закручиваем в грунт, периодически вынимая и снимая землю с ножей. Такую работу ведём, пока на ножах бура не станут заметны комки глинистых или песчаных грунтов. Теперь стоит замерять глубину их залегания, опустив в пробуренную яму шнур с грузом на конце. После упора груза в дно ямы, делаем отметку на шнуре, вынимаем его и меряем длину от груза до отметки. В таком случае длина свай должны вычисляться, исходы из глубины залегания плотных оснований.

Расчёт винтовых свай для деревянного дома
Чтобы выполнить расчёт винтовых свай с учётом перепада высот на участке, необходимо воспользоваться следующими рекомендациями. Стоит учесть, что при скачке высот больше 50 см к первоначальной длине элемента нужно добавить 50 см. Например, на дом длиной 6000 мм скачок высот составляет один метр. Значит, в самой нижней отметке будут использоваться сваи длиной 2,5 м, в среднем ряду дома будут элементы длиной 3 м, а в верхнем крайнем ряду – сваи длиной 3,5 м.
Совет: обычно при возведении зданий на рельефе нижним сваям не хватает 0,2-0,3 метра длины, поэтому лучше брать величину длины сваи з запасом. Так вы добавите прочности вашим свайным фундаментам.

Винтовые сваи с металлическим ростверком

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Расчёт количества винтовых свай выполняется с учётом следующих принципов:

Шаг опор при строительстве сооружений из брёвен, бруса и для каркасных построек стоит принимать не больше 3 метров.
В домах из газоблоков, пеноблоков, шлакоблоков или из газо- или пенобетона шаг свай стоит принимать не больше двух метров.
При строительстве ограждений из лёгких материалов расстояние между сваями можно принимать равным 3-3,5 м.
Под деревянные ограждения и заборы из профнастила лучше устанавливать сваи с шагом 3 метра, но если есть ветровая нагрузка, то шаг уменьшаем до 2,5 м.

Расчёт винтовых свай: составляющие одного элемента

Предварительный расчёт винтовых свай
Разбивка и подсчёт свай на плане здания выполняется следующим образом:

Винтовые сваи обязательно должны располагаться по углам сооружения.
Обязательно отметьте опоры в месте пересечения и стыковки несущих стен.
Далее под всеми наружными и внутренними несущими стенами должны быть расположены сваи с равным шагом (шаг выбираем в зависимости от типа сооружения и материала, из которого оно будет возводиться, 2 или 3 метра).
Внутреннюю площадь здания также необходимо заполнить свайным полем. В этом случае также придерживаемся выбранного шага свай.
Если в доме планируется расположить камин, то под него стоит также заложить свайный фундамент. Минимальное количество свай под печь или камин – 2 штуки. Если вес этих конструкций будет значительным, то может потребоваться большее число свай.
После предварительного размещения считаем общее число свай.

Расчёт винтовых свай на рельефе

Этапы проектирования свайных фундаментов

Расчёт и проектирование винтовых свай выполняется в определённом порядке. Весь процесс сведён в общую таблицу.

Этап проектирования	Особенности
Определяем состав грунтов	На территории строительства делаем несколько скважин глубиной 12 метров. После извлечения столб отдаётся на исследование, во время которого специалист определяет состав грунта, плотность, несущую способность, влажность и др. На территориях со сложными основаниями необходимо проводить специальные испытания свай под максимальной нагрузкой.
Сбор нагрузок	Подсчитываются вертикальные и горизонтальные воздействия, влияющие на свайные элементы и ростверки (обвязки).
Расчёт винтовых свай	Имея показатели состояния грунтов и общую величину нагрузок, производится расчёт винтовых свай. В ходе этого расчёта получаем показатели длины и диаметра одного элемента, материала, из которого они будут выполнены, их количества и планировку свайного поля.
Расчёт стоимости винтовых свай	Подсчитывается общая стоимость фундамента. Причём учитываются не только материалы, но и работы по монтажу свай.

Расчёт винтовых свай для слабых грунтов

Расчёт винтовых свай деревянного дома

Чтобы читателю было понятно, как выполняется расчёт винтовых свай, проведём конкретный расчёт на примере одноэтажного деревянного дома длиной 6 м и шириной 4 м. Материал стен – брус. В доме есть одна межкомнатная перегородка.
Конечно, такой расчёт винтовых свай можно было бы выполнить и на специальном «калькуляторе фундаментов», но нас интересует проведение данного расчёта вручную, согласно описанной выше методике. Именно такой способ мы и рассмотрим ниже.

Винтовые сваи

Определение характеристик грунта

Для маленького здания можно не проводить инженерно-геологические исследования, а воспользоваться усреднёнными табличными показателями для определённых типов грунтов. В данном случае необходимо откопать шурф на предполагаемую глубину закладки свайных элементов. Вместо шурфа может использоваться яма септика.
Так, если на дне ямы септика или шурфа находится песчаник, то несущие характеристики почвы соответствуют 5-6 кг на квадратный сантиметр. Для суглинков несущая способность будет ниже – 2-3 кг/кв.см. Если обнаружены сразу оба типа грунтов, то выбираем усреднённый показатель – 3-4 кг/кв.см.

Расчёт несущей способности винтовых свай

Подсчитываем нагрузки на фундамент

Выполняя расчёт винтовых свай, особое внимание уделяют сбору нагрузок. Здесь учитывается:

общий вес строительных материалов-
эксплуатационные нагрузки-
динамические нагрузки (ветер, снег).

1. Имея объёмы строительных материалов, указанные в проекте здания, можно подсчитать их общий вес. Так, например, нагрузка от древесины в доме 6х4 м считается следующим образом: 12 м.куб (древесины на стены и перегородки) + 4 м.куб. (древесины на перекрытие и крышу) = 16 м.куб. х 600 кг/м.куб. (удельный вес древесины) = 10 т.

Винтовые сваи: монтаж
2. Чтобы рассчитать эксплуатационные нагрузки, нужно усреднённый вес жителей, оборудования и предметов мебели умножить на площадь дома. Усредненное значение равно 350 кг/м.кв. Таким образом, искомая величина равна 6х4х350=8,4 т.
3. Расчёт винтовых свай с учётом ветровой нагрузки выполняется по формуле: S (площадь дома) х (40+15в), где в – высота фасадной части здания. Например, если высота фасада равна 3,5 м, то ветровая нагрузка подсчитывается так: 6х4х (40+15х3,5))=2,2 т.
4. Нагрузка от снега рассчитывается по формуле: S крыши х усреднённый показатель нагрузки от снега для вашего региона. Для центральных регионов этот показатель равен 180 кг/м.кв. Например, если площадь крыши равна 34 м.кв. х 180 кг/м.кв. = 6,1 т.
Просуммировав все величины, получим, что основания должны выдержать давление в 26,7 тонн.

Расчёт винтовых свай для деревянного дома

Расчёт винтовых свай

Чтобы выполнить расчёт количества винтовых свай, нужно определить несущую способность одного свайного элемента. С этой целью необходимо площадь пяты одной сваи умножить на несущую способность грунта.
Площадь пяты определяем по таблице в зависимости от диаметра сваи. Такие таблицы есть для всех винтовых свай, изготовленных согласно нормам ГОСТ. В нашем случае используются сваи наименьшего диаметра 300 мм. Площадь пяты для таких свай равна 706 кв.см.

Винтовые сваи с разными ростверками
Таким образом, несущая способность одной сваи равна 2,6 тонны при условии, что несущая способность грунта равна 3-4 кг/кв.см. Исходя из этого, можем подсчитать общее количество свай: 26,7:2,6 = 10-11 свай.
Согласно рекомендациям, габариты свай для деревянных домов будут такие: сваи СВ108 с диаметром стержня 108 мм. Можно выбрать сваи производства компании Rossvai, Фундекс или другого надёжного производителя. Глубина погружения равна глубине промерзания грунта или больше неё, поэтому она не может быть меньше 2,5 м.
Рассчитывая свайное поле под наше сооружение, берём шаг свай равным 2-2,5 метра, при условии, что ростверк будет металлический либо деревянный. При формировании свайного поля не забываем заложить сваи и под межкомнатную перегородку.
Интересное видео по домам с винтовыми сваями:

Правильный расчёт винтовых свай – залог быстрого монтажа

Расчёт винтовых свай