Железобетонный свайный фундамент: на что обратить внимание при устройстве

Железобетонные сваи — способ устройства прочной основы под здание

Технология строительства зданий на свайном основании находит всё большее применение, позволяя возводить многоэтажные дома и сложные промышленные сооружения на весьма нестабильных грунтах. Железобетонный свайный фундамент — это прочное, проверенное годами инженерное решение.

С разработкой конструкционного состава напряженного бетона, ЖБ (железобетонные) сваи стали оптимальным вариантом для создания основ под здания в самых сложных и стесненных условиях. В статье мы рассмотрим различные виды свай, и опишем, как устроить бетонный свайный фундамент.

Железобетонные сваи

Конструктивное строение, материалы, используемые при изготовлении свай и их размеры, регламентируются ГОСТом 19804 — 2012. При строительстве используют сваи различной длины от 3 до 11 метров.

Различают несколько типов стержней по сечению:

Маркировка Сечение Описание структуры
С Квадратное Цельные и составные сваи с поперечной армацией по всей массе
СК Круглое Составные и цельные, полые, диаметром от 40 до 80 см
СП Квадратное Полые, цельные
СО Оболочки Составные и цельные, диаметром 100 — 300 см
1 СД Квадратное Сплошные, двухконсольные, расположение — крайние оси строения
2 СД Квадратное Колонны, расположение — средние оси строения
СЦ Квадратное Цельные, с напрягаемой армацией по центру сваи, без поперечного армирования

Дополнительно в маркировке стержней могут присутствовать маленькие (не заглавные) буквы:

  • «н» — обозначающая наличие наконечника,
  • «б» — стыковка составляющих частей болтами,
  • «св» — сварной тип стыковки,
  • «с» — стаканный способ соединения.

Символы маркировки на верхнем торце свай

Важно! Тип стержня, его размеры подбираются в зависимости от типа почвы, глубины нахождения прочного грунта и места установки сваи относительно частей здания.

Материалы производства

Для того, чтобы свайный железобетонный фундамент здания отвечал требованиям повышенной нагрузки, предъявляемым к нему, стержни должны изготавливаться строго в соответствии с технологией, из материалов достаточной прочности и соответствующих эксплуатационных свойств. Основные составляющие свай — это бетон и металлические пруты армирования.

Марка бетонного раствора

Согласно ГОСТу 26633, стержни железобетонных свай изготавливают из тяжелого или мелкозернистого раствора. Класс прочности на сжатие прописывается в проектной документации конкретного объекта строительства, но при этом не должен быть ниже В15.

Если фундамент закладывается в условиях скальных или крупнообломочных грунтов, марка бетона для свайного фундамента по прочности не должна быть менее В 25. Данный показатель неизменен в зависимости от длины стержня.

На заметку! Морозостойкость и водонепроницаемость бетона прописывается в рабочей документации конкретного проекта, и зависит от типа ответственности строения, климатических условий региона закладки и особенностей грунта.

Щебень, в качестве крупного заполнителя бетонного раствора, должен соответствовать ГОСТу 8267 и быть естественной природы:

  • для цельных стержней размером зерна не более 40 мм,
  • для оболочек или пустотелых свай — не более 20 мм.

В производстве железобетонных свай используется бетон марки не ниже В 15

Армирование

Для усиления конструкции свай используются стальные стержни различных типов:

Тип армирования стержня Используемый металлопрокат
Ненапрягаемое продольное Прутковая горячекатаная или термически упрочненная арматура периодического профиля классов A-II, А-III, A-IV.
Напрягаемое продольное Прутковая горячекатаная и термоупрочненная арматура классов A-IV, A-V. Канаты стальные армирующие 1×7. ВПР (высокопрочная проволока периодического профиля) различного диаметра.
Конструктивная Холоднотянутую низкоуглеродистая проволока классов B-I, Вр-I, гладкую прутковую армацию А-I.

Для укрепления бетонных свай используется стальная арматура

Фундамент на сваях

Фундамент свайный бетонный является одним из самых прочных оснований под строительство. Данный тип конструкции применяется на сложных грунтах, когда устройство другого, менее затратного основания, либо невозможно по климатическим показателям, либо не даст требуемой прочности из-за нестабильности почвы.

Для облегчения ввода в грунт, стержни обычно имеют заостренный наконечник. Стоит сразу отметить, что закладка фундамента на забивных железобетонных сваях своими руками, без применения специальной строительной техники, невозможна.

Важно! Для того, чтобы свайный фундамент из бетона имел требуемую проектом прочность, нижняя часть стержня должна иметь опору в твердом грунте. В противном случае, при пучении почвы, основание не сможет выдержать вертикальное давление здания.

При правильном расчете, свайный фундамент является наиболее прочной основой под капитальное строительство

Достоинства свайного основания

Прежде чем описать сложности устройства основания здания на сваях, рассмотрим почему строители выбирают данный фундамент:

  • Универсальность. Такой фундамент может быть устроен на любом типе грунта в любую погоду. Различие стержней и их размеров позволяет оптимизировать материальные затраты на материалы. При этом основание обладает максимальной прочностью, при минимальном вмешательстве в окружающую среду.
  • Высокие эксплуатационные показатели. Если расчет произведен верно, то данный тип фундамента выдерживает значительные физические нагрузки даже на очень нестабильных грунтах.
  • Низкие затраты на рабочую силу. Устройство свай не требует наличия на стройплощадке большого количества рабочих. Все операции производятся техникой.
  • Экономия в части сметной стоимости. При устройстве свайного основания нет необходимости проведения работ по выемке грунта и прокладке системы дренажа на участке. Цена свайного основания ниже, чем стоимость устройства монолитной плиты или заглубленной ленты.

Работы по устройству свайного фундамента могут производится в любой грунт в любое время года

Некоторые недостатки основы

Безусловно, как и любая технология, данный способ устройства основания под дом имеет некоторые ограничения и недостатки.

  1. Основной проблемой является необходимость проведения точных расчетов. Даже небольшая ошибка может сказаться на эксплуатационных качествах строения.
  2. Если сваи не достигнут уровня плотного грунта, при усадке здание может повести.
  3. Перед началом работ следует провести анализ почвы, для чего потребуется обратиться к специалистам.
  4. Если планируется устройство цокольного этажа или подвала, устройство свайного фундамента станет довольно затратным.

Важно! Закупать сваи следует только у проверенных поставщиков. Определить визуально их несоответствие ГОСТам очень трудно.

Способы расположения свай

Основание под дом на забивных железобетонных сваях может быть устроено несколькими способами:

  • Свайное поле: стержни располагают на одинаковом расстоянии по всей площади фундамента.

На свайном поле все стержни расположены на равном расстоянии друг от друга

  • Рядами: сваи забиваются по линии наружных и несущих внутренних стен, и связываются между собой ростверком.

Для легких строений сваи забивают по периметру здания

  • Одиночное устройство: несвязанные стержни, которые забиваются под отдельные элементы строения.

Одиночные сваи могут забиваться под легкие дополнительные постройки типа террас, или для установки капитальных заборов

Расчёт

Как и в ситуации с любым фундаментом, перед закладкой свайного основания следует провести тщательные расчеты. Если вы не уверены в собственных знаниях, то лучше доверить данные вычисления профессионалам.

Для начала необходимо выяснить массу будущего строения. Как правило, данная величина прописывается в проектной документации. Но если чертеж дома производился самостоятельно, то узнать массу дома можно следующим способом.

Необходимо вычислить объемы планируемых к использованию строительных материалов:

  • бетонные изделия,
  • кирпич или другие блоки,
  • древесина,
  • цементный раствор,
  • кровельное покрытие и т.д.

После этого, необходимо умножить полученные объемы на удельный вес каждого материала. Это значение можно легко найти в строительных справочниках или в сети Интернет. Все показатели складываются, и к полученному значению добавляется 15% — теоретическое значение массы отделочных материалов, элементов будущей обстановки и бытовых приборов.

Далее, определяется тип грунта в зоне заложения и несущая способность фундамента. Эти показатели берутся из сводных таблиц, пример на фото ниже:

Сводная таблица расчетного сопротивления на боковую поверхность забивных свай

Сведя воедино все три параметра, рассчитывается количество и тип свай, а также способ их расположения.

Важно! Ошибка, допущенная на этапе расчета, может самым неприятным способом, отразиться на будущем здании. Неравномерная усадка строения приведет к разрушению.

Расчет столбчатого фундамента

ШАГ 1.

Расчет фундамента

Расчитать общее кол-во столбов на дом (расчет кол-ва столбов без учета веса фундамента) Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке (расчет кол-ва столбов с учетом их веса) Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на ростверк + состав бетона + кол-во замесов в бетономешалке Расчитать общее кол-во бетона и арматуры на столб и ростверк (расчет кол-ва столбов с учетом веса фундамента)

Геометрия подошвы столба

Столб - круглое сечение Столб - квадратное сечение
Круг Квадрат

Диаметр подошвы столба [d], м м Сторона ‘b’ подошвы столба [b], м м Сторона ‘a’ подошвы столба [a], м м

РАСЧЕТ СТОЛБОВ

Тип столба

Столб с уширением (ТИСЭ) Столб без уширения пяты Столб с подушкой (сечение квадрат) Столб без уширения пяты (сечение квадрат)
Тип 1 (ТИСЭ) Тип 2 Тип 3 Тип 4

Высота ствола столба [h1], м м Диаметр ствола столба [d1], м м Высота уширения столба [h2], м м Диаметр уширения столба [d2], м м Глубина заложения столба, м м

Расчет арматуры для одного столба

Рабочая арматура

Диаметр арматуры, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 Кол-во стержней арматуры, шт 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Включить в расчет выпуск арматуры для связи с ростверком

Поперечная арматура (хомуты)

Диаметр арматуры, мм 6 8 10 Расстояние между хомутами (шаг), мм мм

РАСЧЕТ РОСТВЕРКА

Размеры ростверка

Ширина ростверка, м м Высота ростверка, м м

Расчет длины ростверка

Ростверк. Схема 1 Ростверк. Схема 1_2 Ростверк. Схема 2 Ростверк. Схема 2_2 Ростверк. Схема 3 Ростверк. Схема 3_2 Ростверк. Схема 4 Ростверк. Схема 4_2 Ростверк. Схема 5 Ростверк. Схема 5_2 Ростверк. Схема 6 Ростверк. Схема 6_2 Ростверк. Схема 7 Ростверк. Схема 7_2 Ростверк. Схема 8 Ростверк. Схема 8_2 Ростверк. Схема 9 Ростверк. Схема 9_2 Ростверк. Схема 10 Ростверк. Схема 10_2 Ростверк. Схема 11 Ростверк. Схема 11_2 Ростверк. Схема 12 Ростверк. Схема 12_2 Ростверк. Схема 13 Ростверк. Схема 13_2 Ростверк. Схема 14 Ростверк. Схема 14_2 Ростверк. Схема 15 Ростверк. Схема 15_2 Ростверк. Схема 16 Ростверк. Схема 16_2 Ростверк. Схема 17 Ростверк. Схема 17_2 Ростверк. Схема 18 Ростверк. Схема 18_2 Ростверк. Схема 19 Ростверк. Схема 19_2 Ростверк. Схема 20 Ростверк. Схема 20_2 Ростверк. Схема 21 Ростверк. Схема 21_2 Ростверк. Схема 22 Ростверк. Схема 22_2 Ростверк. Схема 23 Ростверк. Схема 23_2 Ростверк. Схема 24 Ростверк. Схема 24_2 Ростверк. Схема 25 Ростверк. Схема 25_2 Ростверк. Схема 26 Ростверк. Схема 26_2 Ростверк. Схема 27 Ростверк. Схема 27_2 Ростверк. Схема 28 Ростверк. Схема 28_2 Ростверк. Схема 29 Ростверк. Схема 29_2 Ростверк. Схема 30 Ростверк. Схема 30_2 Ростверк. Схема 31 Ростверк. Схема 31_2 Ростверк. Схема 32 Ростверк. Схема 32_2 Ростверк. Схема 33 Ростверк. Схема 33_2 Ростверк. Схема 34 Ростверк. Схема 34_2 Ростверк. Схема 35 Ростверк. Схема 35_2 Ростверк. Схема 36 Ростверк. Схема 36_2 Ростверк. Схема 37 Ростверк. Схема 37_2 Добавить параллельные оси между А-Г 0 1 2 Добавить перпендик. оси между Б-Г 0 1 2 Добавить перпендик. оси между В-Г 0 1 2 Добавить перпендик. оси между Б-В 0 1 2 Добавить перпендик. оси между А-Б 0 1 2

Г-образный фундамент

Размеры фундамента

Внимание! Размеры необходимо указывать по внешним границам фундамента.

Длина А-Г, м Длина 1-2, м Длина А-E, м Длина 2-3, м

Указать длину ростверка самостоятельно

Длина ростверка, м

Расчет арматуры для ростверка

Продольная рабочая арматура

Конструктивное армирование (минимальное содержание рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)

Расчетное армирование (кол-во рабочей продольной арматуры будет расчитано согласно пособию к СП 52-101-2003)

Выбрать диаметр и кол-во продольных рабочих стержней арматуры самостоятельно

Диаметр арматуры, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 Общее кол-во продольных рабочих стержней арматуры, шт 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Класс арматуры А400 А500 Марка (класс) бетона M100 | B7,5 M150 | B10 M200 | B15 M250 | B20 M300 | B22,5 M350 | B25 M400 | B30 M450 | B35 M550 | B40 M600 | B45 Макс. изгибающий момент в ростверке, кН*м кН*м

Поперечная арматура (хомуты)

Диаметр арматуры, мм 6 8 10 Расстояние между хомутами (шаг), мм мм

Расчет бетона

Марка (класс) бетона M100 | B7,5 M150 | B10 M150 | B12,5 M200 | B15 M250 | B20 M300 | B22,5 M350 | B25 M350 | B26,5 M400 | B30 M450 | B35 M550 | B40 M600 | B45 Помощь Выберите марку (класс) бетона, которую хотите получить. М100 (В7.5) Из-за низкой прочности используется в основном при подготовительных бетонных работах. Может быть использован в виде «подушки» под фундамент, бордюр, тротуарную плитку, дорожное полотно и т.п. М150 (В12.5) Бетон данной марки имеет достаточную прочность для заливки разных типов фундамента под малые сооружения. Также используется для заливки стяжек пола, укладки бетонных дорожек. М200 (В15) Одна из самых востребованных марок бетона (наравне с М300) используемых в загородном строительстве. Основное применение: заливка фундамента (столбовно-ростверкового, ленточного, плитного), изготовление бетонных дорожек, стен, лестниц. М250 (В20) Используется для заливки фундамента, малонагруженных плит перекрытий, изготовление лестниц, подпорных стен. М300 (В22.5) Наравне с М200 имеет большую популярность в частном строительстве. Данная марка бетона за счет своей универсальности позволяет использовать его для заливки фундамента под практически любой дом в загородном секторе, а также для изготовления лент заборов, плит перекрытий. М350 (В25) Основное применение: изготовление плит перекрытий, несущих стен, колон, железобетонных изделий и конструкций, отлив монолитных фундаментов. М400 (В30) Редко используется в загородном строительстве. Используется для изготовления поперечных балок, подпорных стенок, конструкций мостов и гидротехнических сооружений, заливки чаш бассейнов, цокольных этажей монолитных зданий. М450(B35) Основное применение: банковские хранилища, мостовые конструкции, метростроение, гидротехнические сооружения. М550 (В40) Основное применение: железобетонные конструкции специального назначения (хранилища банков, плотин, дамб, метростроении). М600 (В45) Основное применение: фундаментные основы для комплексных и масштабных объектов, мостовые опоры, гидротехнические сооружения, объекты особого назначения (бункеры и т.п.). Подвижность смеси Ж4 Ж3 Ж2 Ж1 П1 П2 П3 П4 Помощь Выберите подвижность (жесткость) бетонной смеси. Бетонные смеси по удобоукладываемости разделяются на подвижные и жесткие. Определяется класс подвижности и жесткости по осадке конуса. Подвижность определяется в см, жесткость в сек. Ж1 (5-10сек) | Ж2 (11-20сек) | Ж3 (21-30сек) | Ж4 (31сек и более) П1 (ОК 1-4см) | П2 (ОК 5-9см) | П3 (ОК 10-15см) | П4 (ОК более 16см) Ж1-Ж4 — бетон данной жесткости применяется в дорожном строительстве и в изготовлении определенных железобетонных изделий. П1-П2 — используется в производстве стеновых и фундаментных блоков, железобетонных изделий, тротуарной плитки, брусчатки и т.п. П3-П4 — подвижность бетонной смеси, которая в основном используется в частном строительстве при заливке фундаментов, лестниц, плит, балок, колонн и т.п. П5 — данные бетонные смеси называются литыми (как и П4) и используется для подачи бетона бетононасосом на большую высоту, а также для заливки конструкций с большим содержанием арматуры и закладных деталей. Бетономешалка, л л ПомощьПри использовании бетономешалки укажите ее объем. Калькулятор посчитает кол-во замесов для необходимого объема бетона и кол-во составляющих смеси (цемента, песка, щебня и воды) для одного замеса. Если для замешивания вы используете любую тару вертикальной загрузки (ведро, корыто и т.п.) то укажите в литрах объем данной тары. Результаты расчета можно увидеть ниже в данном калькуляторе «Расчет для 1 замеса бетономешалки: Расчетные значения по коэф. выхода бетонной смеси». Цемент, марка M300 M400 M500 M600 Помощь Необходимо выбрать марку портландцемента, которая будет использована для приготовления бетона. Нужно помнить, что марка цемента должна быть не ниже марки получаемого бетона. Рекомендуемые марки портландцемента для нужного класса (марки) бетона. М300 – от бетона М100 (В7,5) до М250 (В20) М400 – от бетона М200 (В15) до М350 (В25) М500 – от бетона М300 (В25) до М450 (В35) М600 – от бетона М450 (В35) до М600 (В45) В России портландцемент М300 снят с продажи. На Украине данная марка еще продается. Мелкий заполнитель, мм 1,1-1,8мм | мелкий песок 2-2,5мм | средний песок более 2,5 | крупный песок Помощь Выберите фракцию мелкого заполнителя – песка. Крупный заполнитель, мм 10мм | щебень 20мм | щебень 40мм | щебень 70мм | щебень 10мм | гравий 20мм | гравий 40мм | гравий 70мм | гравий Помощь Выберите максимальную фракцию крупного заполнителя, который будет использован для приготовления бетона. Например, если у вас щебень фракции 5-20мм, ваш вариант 20мм | щебень. Суперпластификатор С-3 нет да Помощь Суперпластификатор С-3. Аналоги Дофен, СП-1, СП-3. При расчете используется суперпластификатор в сухом виде. Пластифицирующие добавки: 1 группа – суперпластификаторы (пример С-3, Дофен). Увеличивают подвижность смеси с П1 до П5 (осадка конуса с 2см до 25см) без снижения прочности бетона, 2 группа – сильнопластифицирующие добавки (пример ЛСТ). Увеличивают подвижность смеси с П1 до П4 (ОК с 2см до 20см) без снижения прочности бетона, 3 группа – среднепластифицирующие добавки. Увеличивают подвижность смеси с П1 до П3 (ОК с 2см до 15см) без снижения прочности бетона, 4 группа – слабопластифицирующие добавки. Увеличивают подвижность смеси с П1 до П2 (ОК с 2см до 9см) без снижения прочности бетона.

ШАГ 2.

Основные сведения о грунтах основания СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83)

Прочностные характеристики грунта известны (данные испытаний)

Прочностные характеристики грунта неизвестны (табличные значения Ro)

Нахождение сопротивление грунта основания Ro (приложение В СП 22.13330.2011)

Тип грунта основания Песок крупный Песок средней крупности Песок мелкий: маловлажный Песок мелкий: влажный и насыщенные водой Песок пылеватый: маловлажный Песок пылеватый: влажный Песок пылеватый: насыщенный водой Супесь Суглинок Глина Плотность песка Плотный Средней плотности Коэффициент пористости [e] 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,1 Показатель текучести грунта [IL] IL=0 IL=1

Прочностные характеристики грунта определены испытаниями

Тип грунта основания Крупнообломочный с песчаным заполнителем и песок, кроме мелкого и пылеватого Песок мелкий Песок пылеватый: маловлажный и влажный Песок пылеватый: насыщенный водой Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL&lt,=0,25 Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при 0,25&lt,=IL&lt,=0,5 Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL&gt,0,5

Прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями

Прочностные характеристики грунта приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)

Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента [cII], кПа кПа Угол внутреннего трения грунта основания [φII], ° ° Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента [γII], кН/м3 кН/м3 Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента [γ’II], кН/м3 кН/м3

Конструктивная схема сооружения

Сооружение с жесткой конструктивной схемой

Длина сооружения [L], м м Высота сооружения [H], м м

Проверки (в разработке)

Проверка прочности подстилающего слоя

Расчет осадки основания методом послойного суммирования

ШАГ 3.

Нагрузки на фундамент

Вес дома (с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки), т т

Поделитесь ссылкой и получите результат рассчётов.



Результаты расчетов

СТОЛБЫ

Входные данные

Столб с уширением (ТИСЭ) Столб без уширения пяты Столб с подушкой (сечение квадрат) Столб без уширения пяты (сечение квадрат)

Высота ствола столба [h1], м:

Диаметр ствола столба [d1], м:

Высота уширения пяты столба [h2], м:

Диаметр уширения пяты столба [d2], м:

Расчет столбов

Кол-во столбов не менее, шт:

Допустимая нагрузка на один столб, т:

Общая допуст. нагрузка на столбы, т:

Площадь подошвы одного столба, м2:

Общая площадь опирания столбов на грунт, м2:

Объем одного столба, м3:

Общий объем столбов, м3:

Масса одого столба, т:

Общая масса столбов, т:

Расчетное сопротивление грунта основания [R]

Расчет арматуры для столба

Рабочая арматура

Диаметр арматуры, мм:

Кол-во стержней арматуры для одного столба, шт:

Длина стержней арматуры для одного столба, м:

Общая длина стержней арматуры, м:

Общая масса арматуры, кг:

Поперечная арматура (хомуты)

Диаметр арматуры, мм:

Кол-во хомутов на один столб, шт:

Длина стержней арматуры для одного столба, м:

Общая длина стержней арматуры, м:

Общая масса арматуры, кг:

РОСТВЕРК

Входные данные

Ширина ростверка, м:

Высота ростверка, м:

Расчет ростверка

Общая длина ростверка, м:

Площадь поперечного сечения ростверка, м2:

Объем ростверка, м3:

Масса ростерка, т:

Расчет арматуры

Армирование ленточного фундамента: верхее и нижнее Армирование ленточного фундамента: верхее, нижнее и конструктивное

Продольная рабочая арматура

Диаметр арматуры, мм:

Расчитанная площадь сечения арматуры в верхнем (нижнем) поясе, мм2:

Подобранная площадь сечения арматуры в верхнем (нижнем) поясе, мм2:

Количество стержней арматуры в верхнем (нижнем) поясе, шт:

Количество стержней арматуры на сечение ростверка, шт:

Общая площадь сечения арматуры, мм2:

Общая длина стержней, м:

Общая масса арматуры, кг:

Объем арматуры на ростверк, м3:

Продольная конструктивная арматура (противоусадочная)

Диаметр арматуры не менее (оптимально 12мм), мм:

Количество стержней арматуры на сечение ростверка, шт:

Количество горизонтальных рядов:

Расстояние между рядами (шаг), мм:

Общая длина стержней, м:

Общая масса арматуры, кг:

Объем арматуры на ростверк, м3:

Поперечная арматура (хомуты)

Диаметр арматуры, мм:

Расстояние между хомутами (шаг), мм:

Количество хомутов на ростверк, шт:

Длина одного хомута (с учетом крюков), м:

Общая длина стержней, м:

Общая масса арматуры, кг:

Объем арматуры на ростверк, м3:

Общая масса и объем арматуры на ростверк

Масса арматуры, кг:

Объем арматуры на ростверк, м3:

Расчет бетона

Плотность бетонной смеси, кг/м3:

Объем бетона, м3:

Общая масса бетона, кг:

Состав бетона

Состав бетона 1м3

Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг — % В/Ц Плотность бетонной смеси кг Соотношение Ц:П:Щ, в кг : : кг Соотношение Ц:П:Щ, в л : : л

Расчет бетона под проектируемый фундамент:

Объем бетона м3 Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг

Расчет для 1 замеса:

Расчет для 1 замеса в емкости с вертикальной загрузкой (ведро, корыто, ящик и т.п.)

Емкость л Коэф. выхода бет.см. Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг Количество замесов

Расчет для 1 замеса в бетономешалке

Бетономешалка л Вода кг — л Цемент кг — л Щебень кг — л Песок кг — л Суперпластификатор С-3 кг Количество замесов

Расчет

Расчетное сопротивление грунта основания

Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

R = (γc1 γc2/k) [MγkzbγII + Mqd1γ’II + (Mq — 1)dbγ’II + MccII], где

[γc1] — коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4,

[γc2] — коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4,

[k] — коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φII и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б,

[b] — ширина подошвы фундамента, м,

[γII] — осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3,

[γ’II] — осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3,

[cII] — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа,

[φII] — угол внутреннего трения грунта основания,

[Mγ] — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5,

[Mq] — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5,

[Mc] — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5,

[kz] — Коэффициент, принимаемый равным единице при b &lt, 10 м, kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)

[d1] — глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8),

[db] — глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м,

Более подробную информацию можно посмотреть: Расчет сопротивления грунта основания

Данные для расчета взяты из приложения В СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*).

Формула при d ≤ 2:

R = R0[1+k1(b-b0/b0](d+d0/2d0), где

[R0] — расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа,

[k1] — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05,

[b] — ширина проектируемого фундамента, м,

[d] — глубина заложения проектируемого фундамента, м,

[b0] — ширина фундамента равная 1м (Ro),

[d0] — глубина заложения фундамента равная 2м (Ro).

Формула при d&gt,2:

R = R0[1+k1(b-b0/b0]+k2γ’II(d-d0), где

[R0] — расчетное сопротивление грунта основания (при d=2м и b=1м), кПа,

[k1] — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, — k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами — k1 = 0,05,

[k2] — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, — k2 = 0,25, супесями и суглинками — k2 = 0,2 и глинами — k2 = 0,15,

[b] — ширина проектируемого фундамента, м,

[d] — глубина заложения проектируемого фундамента, м,

[b0] — ширина фундамента равная 1м (Ro),

[d0] — глубина заложения фундамента равная 2м (Ro),

[γ’II] — расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3.

Расчет общей длины ленты

Размеры указаны по внешним границам фундамента

, где

[Lлента] — общая длина ленты,

[LАГ] — расстояние между осями А-Г,

[L12] — расстояние между осями 1-2,

[b] — ширина фундамента.

Расчет состава бетона

Расчет бетона осуществлен по методике описанной в книге В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.



Разметка

Места установки свай определяются при помощи специального прибора — теодолита. Далеко не все частные подрядчики имеют его в своем арсенале. Кроме того, пользование данным инструментом предполагает наличие определенных знаний у инженера.

Разметку свайного фундамента лучше доверить профессионалам

Если вы планируете самостоятельную разметку поля при помощи подручных средств, то можно посоветовать придерживаться определенных условий.

Инструкция по самостоятельной разметке:

  1. Необходимо расчистить поле предполагаемой закладки фундамента. Площадь расчистки должна несколько превышать параметры будущего здания.
  2. За точку отсчета берется один из углов здания. Относительно этой точки выстраивается правильный квадрат или прямоугольник. Чтобы не допустить перекосов, используйте при вычислениях теорему Пифагора: сумма квадратов значений сопряженных сторон здания должна быть равна квадрату диагонали, соединяющей противоположные углы.

Важно! Две диагонали, соединяющие разные противоположные углы прямоугольника, должны иметь абсолютно равные значения.

  1. В размеченных углах устанавливаются столбики обноски, которые соединяются по периметру веревкой. Вдоль линий обноски, при помощи лопаты, определяются лидер — лунки, места забивки свай. Лунки должны находится на равных друг от друга расстояниях.

Более детально ознакомиться с порядком расчетов и нанесением разметки на участок строительства можно, посмотрев видео в этой статье.

Технологии и уровень заглубления

Как уже упоминалось, величина заглубления сваи определяется уровнем залегания прочного грунта. Для того чтобы определить данный показатель, производится шурфование — бурение скважин.

В ситуации, когда на участке строительства наблюдается высокий уровень залегания грунтовых вод, стержни свай должны заглубляться ниже уровня промерзания почвы. Усредненные данные по регионам можно взять из таблицы ниже:

Усредненный уровень промерзания грунта по регионам

Современные строительные технологии предлагают несколько способов заглубления железобетонных свай в грунт:

  • Ударный способ или забивание при помощи молота копра.
  • Вдавливание применяется в случаях, когда применение ударных механизмов невозможно из-за близко расположенных строений.
  • Вибропогружение — свая погружается в грунт под воздействием вибрирующего механизма.
  • Подмыв грунта. Рядом с местом расположения сваи бурится скважина, в которую под высоким давлением подается вода, вымывающая грунт, в результате чего стержень опускается.

Как мы видим, все способы сложны технологически и предполагают наличие специальной строительной техники.

При любом способе устройства свайного фундамента потребуется специальная строительная техника

Определение расчетного сопротивления грунта основания

ШАГ 1.

Конструктив сооружения

Фундамент

Тип фундамента Ленточный фундамент Свайный фундамент Ширина подошвы фундамента [b], м м Диаметр подошвы сваи, м м

Подвал

Подвал Есть Нет Глубина заложения фундамента от уровня планировки[d], м м Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала [hs], м м Толщина конструкции пола подвала [hcf], м м Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала [ycf], кН/м3 кН/м3 Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала [db], м м

Конструктивная схема сооружения

Сооружение с жесткой конструктивной схемой Длина сооружения [L], м м Высота сооружения [H], м м

ШАГ 2.

Основные сведения о грунтах

Тип грунта основания Крупнообломочный с песчаным заполнителем и песок, кроме мелкого и пылеватого Песок мелкий Песок пылеватый: маловлажный и влажный Песок пылеватый: насыщенный водой Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL&lt,=0,25 Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при 0,25&lt,=IL&lt,=0,5 Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL&gt,0,5

Прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями

Прочностные характеристики грунта приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*)

Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента [cII], кПа кПа Угол внутреннего трения грунта основания [φII], ° ° Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента [γII], кН/м3 кН/м3 Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента [γ’II], кН/м3 кН/м3

Поделитесь ссылкой и получите результат рассчётов.



Результаты расчетов

Результаты

Расчетное сопротивление грунта основания [R]

Исходные данные

Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

R = (γc1 γc2/k) [MγkzbγII + Mqd1γ’II + (Mq — 1)dbγ’II + MccII]

Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [γc1]:

Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [γc2]:

Коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φII и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б [k]:

Ширина подошвы фундамента, м [b]:

Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3 [γII]:

Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3 [γ’II]:

Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа [cII]:

Угол внутреннего трения грунта основания [φII]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mγ]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mq]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mc]:

Коэффициент, принимаемый равным единице при b &lt, 10 м, kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)[kz]:

Глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8) [d1]:

d1 = hs + hcf*γcf / γ’II:

Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м [hs]:

Толщина конструкции пола подвала, м [hcf]:

Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 [γcf]:

Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м [db]:

Расчетное сопротивление грунта основания [R]:



Устройство ростверка

В случае с устройством свайного основания любого типа, дальнейшее строительство предполагает создание ростверка, который является связующей конструкцией, соединяющей стержни.

Ростверк может быть выполнен двумя способами:

  1. монолитной плитой,
  2. лентой, соединяющей все сваи.

При этом, ростверк не всегда является монолитным.

В зависимости от элементов и способов, связующие конструкции подразделяются на следующие типы:

  1. монолитный железобетонный армированный пояс,
  2. готовые изделия в сборном виде,
  3. комбинированный.

Пример ленточного ростверка на свайном фундаменте

Требования к устройству ростверка

Прежде чем приступать к устройству ростверка самостоятельно, следует обратиться к разработанным строительным нормативам. В данном случае, основным будет «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений».

Данный документ включает в себя рекомендации по проектированию ростверков, инструкции и примеры расчетов ростверков под различные типы зданий.

Основные моменты, которые следует учитывать, устраивая свайный фундамент с железобетонным ростверком:

  1. При заливке монолитного ростверка учтите, что бетон будет работать на сжатие, а ростверк должен выполнять распределение нагрузки, работая на изгиб. Поэтому следует обязательно производить армирование верхней части конструкции стержнями стального армирования.
  2. Бетонирование свайного фундамента производится одномоментно, при этом бетон набирает прочность неравномерно по времени. Первые 70% необходимой прочности заливка наберет в течение недели. А для набора полной прочности бетону потребуется не менее 28 дней. Поэтому дальнейшее строительство можно будет продолжить лишь спустя месяц.

На заметку! Для усиления железобетонного ростверка используют армированные стержни периодического профиля диаметром 10 — 12 мм. При необходимости армирования в 2 слоя, вертикальные стержни выбираются диаметром 8 мм. Связка производится вязальной стальной проволокой.

Виды связующей конструкции

Кроме того, что ростверк может быть монолитным или ленточным, сама конструкция может иметь разный уровень расположения относительно поверхности грунта:

  • Висячий: Располагается выше уровня земли, пространство ниже пола здание не изолировано. Используется в строительстве легких строений: дачных домиков, беседок, хозпостроек.
  • Мелкозаглубленный: Устраивается на небольшом углублении в грунт. Не является опорной конструкцией, служит преимущественно для изоляции подпольного пространства.
  • Заглубленный: Для устройства подготавливается траншея по аналогии с МЗЛФ (мелкозаглубленным ленточным фундаментом). Усиливает несущие характеристики свайного фундамента. Применяется в строительстве капитальных зданий, чаще каркасного типа.

Виды ростверков свайных фундаментов

Заключение

Свайный железобетонный фундамент является универсальной основой, подходящей для устройства на любых типах грунта и при любых погодных условиях. Но при выборе такого основания следует учитывать, что для правильной закладки придется арендовать довольно дорогую строительную технику.



Большинство методов устройства железобетонных свай невозможно произвести своими силами без привлечения специалистов. При этом, данный тип основания окупает все расходы по устройству абсолютными прочностными характеристиками — даже для строительства тяжелых капительных зданий.