Винтовые сваи нагрузка и расчеты
Частые вопросы на начальном этапе строительства: “Какую нагрузку несут винтовые сваи с литым наконечником? Какой диаметр свай выбрать для фундамента деревянного дома, террасы, бани и т.п…?“
Выбирая винтовые сваи, необходимо учесть все возможные конструктивные особенности строения. Нужно учитывать материалы из которых строится ваше здание, его особенности и конструкция — результат этих калькуляций: нагрузка сооружения на свайно-винтовой фундамент. Калькуляцию нагрузок, делают с небольшим, но запасом.
Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:
Тип винтовой сваи | Нагрузка на сваю не менее, тн |
СВЛ-57 | 1 |
СВЛ-76 | 2 |
СВЛ-89 | 2,5 |
СВЛ-108 | 5 |
СВЛ-133 | 8 |
СВЛ-159 | 15 |
СВЛ-219 | 20 |
СВЛ-325 | 30 |
Самые популярные стальные сваи используемые в загородном строительстве каркасных домов, а также домов из бревна и бруса — это винтовые сваи СВЛ-89 и винтовые сваи СВЛ-108. Их длина зависит от грунта на строительном участке. Самый популярный и часто используемый размер – 108мм при длине сваи 3 метра.
Для строительства сооружений из газобетона или кирпича, используют винтовые сваи типа СВЛ-133 и выше.
Расчет свайно-винтовых фундаментов
Расчет свайно-винтовых фундаментов выполняется по предельным состояниям 1-ой и 2-ой группы. Расчет 1-ой группы для предельных состояний производят по:
- прочности материала свай и свайных ростверков;
- несущей способности грунта основания свай;
- несущей способности оснований свайных фундаментов;
- если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или крутопадающими слоями грунта и т.п.
Расчеты по предельным состояниям 2-ой группы производят по:
- осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок;
- перемещениям свай (горизонтальным углам поворота головы свай) вместе с грунтом основания от действий горизонтальных нагрузок и моментов.
Особенности процесса проектирования свайного фундамента
Для того, чтобы определить, как правильно производить расчет нагрузок свайного фундамента, необходимо учесть следующие параметры:
- при глубине залегания в 1,7 метра, учитывают: общий вес сооружения, который будет оказывать нагруки на фундамент и грунт;
- фактический вес, который включает в себя: вес стен, вес перекрытий и потолков, вес крыши, кровельного покрытия, фасадной и внутренней отделки;
- расчет полезной нагрузки, которая создается при эксплуатации дома (по СНиП для жилого дома равна 150 кг/м²). К такой нагрузке можно отнести: вес мебели, людей, вещей и бытового оборудования;
- снеговая нагрузка, которая рассчитывается из справочных данных по региону строительства;
- коэффициент запаса (обычно используется равным 1,1);
- грузонесущая способность грунта на том месте, где происходит установка фундамента;
- глубина для залегания одной опоры (принимается за 1,7 метра – оптимальное значение для грунта из плотной глины).
- винтовая свая 76*200*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка составляет 2000 кг;
- 89*250*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 3000 кг;
- 108*300*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 5000 кг.
Пример расчета свайно-винтового фундамента 2-х этажного дома с размером 6х8 метров
Рассмотрим пример расчета фундамента из винтовых свай при строительстве 2-х эт. дома площадью 6000х8000 мм. У него будет сооружаться пологая крыша и 1 внутренняя несущая стена. Ставится этот дом на глинистой почве с несущей способностью в 4,5 кг/см².
Математические расчеты следующие:
- площадь кровли дома – 50 м²;
- площадь чердака – 50 м²;
- площадь для перекрытий 1-го и 2 этажа – 100 м²;
- площадь всех внешних стен – 160 м²;
- площадь несущей внутренней стены – 50 м²;
- периметр фундамента – 34 м.
В результате получаем следующие данные по нагрузкам на фундамент:
- при использовании плосского шифера для кровли, ее вес составит 2,5 тонны;
- вес чердачного перекрытия – 3,5 тонны;
- перекрытий для этажей – 10 тонн;
- вес внешних стен – 16 тонн;
- вес внутренних стен – 5 тонн;
- ростверка + сваи – 3 тн;
- полезная нагрузка (мебель, оборудование, примерное количество проживающих) – 26 тонн;
- вес снега – 5 тонн (из справочника региона);
- итого общий вес всего строения – 71 т.
При получении данных нужно пользоваться специальными справочными данными и нормами, которые зависят от материала, применяемого в строительстве дома.
Теперь почитаем сколько составит расчетная нагрузка, для этого, к общему весу сооружения прибавляем 30%, в результате получаем 92,3 тонны. Шаг винтовых свай под внутренней несущей стеной должен быть на 30% больше, чем для внешних стен.
Согласно всем полученным данным, одна винтовая свая СВЛ-108 с литым наконечником, будет иметь несущую способность в 4,65 тонн, а общее количество свай для фундамента 2-х этажного дома площадью 48м2 составит 20 шт.