В качестве примера возьмем двухэтажный каркасный дом. Размеры коробки составляют 9×11 м. Пиломатериалы имеют размер 200×200 мм. Вес материала такого дома составит примерно 77 т. Полезная нагрузка: 9×11×150×2 = 29,7 т. Снеговая нагрузка: 9×11×180=17,8t. Вместе мы имеем 77+29,7+17,8=124,5т. Умножив это число на коэффициент безопасности, получим: 124,5×1,2 = 149,4 тонны или 149400 кг.
Сколько сгорает на дом: алгоритм и критерии расчета, наглядный пример
Самый простой способ узнать, сколько свай необходимо дому, – обратиться за помощью к специалистам. Однако вполне реально произвести приблизительный расчет самостоятельно, руководствуясь следующей информацией. Это позволит вам оценить конфигурацию фундамента и узнать его приблизительную стоимость.
Не менее важно рассчитать количество винтовых свай для каркасного дома, но эту задачу должны выполнять специалисты, подготовившие проект.
Расчет винтовых свай.
Для расчета винтовых свай можно использовать специальный свайный калькулятор. Однако это приблизительный расчет. Если вы хотите узнать, как рассчитать винтовые сваи вручную, вы можете воспользоваться нашими инструкциями.
Калькулятор количества винтовых свай.
Расчет количества свай для каркасного частного дома.
Расчет винтовых свай – важный шаг в проектировании зданий.
Расчет количества винтовых свай для дома.
Расчет количества винтовых свай также производится для сооружений на воде.
Свайные фундаменты – это фундаменты здания или сооружения, строительство которых требует наименьших затрат и может быть выполнено на любом типе грунта. Поэтому свайные фундаменты очень популярны как в жилищном, так и в промышленном строительстве. Кроме того, расчет винтовых свай является простым и несложным.
Количество винтовых свай для фундамента дома зависит от:
Сколько винтовых свай для одного дома?
Количество винтовых свай для фундамента дома зависит от:
- Общая нагрузка на фундамент: Вес здания + ветровая и снеговая нагрузка + эксплуатационная нагрузка (вес вещей в доме, количество проживающих людей + коэффициент запаса).
- Несущая способность фундамента: Если геологическое исследование отсутствует, принимается среднее значение для сваи диаметром 108 мм, погруженной в грунт на 2,5 метра – для каждой такой опоры может быть указана нагрузка 2,5 тонны или более.
- Расстояния между опорами, рекомендуются ГОСТом 1,5-2 метра.
Чтобы получить необходимое количество свай, необходимо сложить все значения нагрузки на фундамент. Полученный результат умножается на коэффициент безопасности. Полученное число делится на 2500 кг.
При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба до забора или фермерского дома, на первом месте стоит фундамент. Свайные фундаменты хорошо подходят для строительства на сложных грунтах. Правильно рассчитать свайный фундамент могут только специалисты, так как необходимо учесть все нюансы фундамента для конкретного здания и типа грунта. Все остальные методы дадут лишь приблизительный результат.
Расчет фундаментов
Расчет любого типа фундамента начинается с определения типа почвы и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант “как у соседа” в данном случае неприменим, поскольку эти параметры могут варьироваться даже в пределах застроенной территории. На основании рекомендаций специалистов выбирается тип фундамента.
Приведенные методы расчета являются приблизительными и не учитывают некоторые факторы, которые могут повлиять на возводимый фундамент.
Данные CAG; требования к жесткости, прочности (читайте далее “Расчет толщины стенки вала”).
1 Учет состояния грунта при проектировании готового фундамента для дома 8х8
Две наиболее важные группы свойств грунта, которые имеют фундаментальное значение для проектирования и строительства фундаментов, – это группа физико-механических свойств и группа химических свойств.
Физико-механические свойства почв характеризуют их физическое состояние и способность деформироваться и не разрушаться под действием внешних нагрузок.
Химические свойства почв являются результатом происходящих в них химических превращений и характеризуют их способность участвовать в химических взаимодействиях с различными веществами.
Физико-механические свойства грунта важны для определения способности фундаментов воспринимать расчетные нагрузки, а химические свойства важны для определения срока службы фундаментов.
1.1 Физико-механические свойства грунта и способность фундамента воспринимать проектные нагрузки
Это досадное заблуждение относительно несущей способности фундаментов, которого придерживается большинство клиентов. Они считают, что фундамент фактически поддерживает конструкцию, тогда как он лишь передает нагрузку от надземной части конструкции на грунт у ее основания.
В результате при выборе типа фундамента и его проектных параметров недооценивается роль несущей способности грунта, что становится одной из основных причин отказа от геологических исследований на площадке.
В действительности, независимо от типа планируемого здания или сооружения, способность фундамента воспринимать проектные нагрузки определяется в первую очередь несущей способностью грунта (его физико-механическими свойствами), и лишь затем конструктивными и геометрическими параметрами элементов самого сооружения. Кроме того, для правильного назначения этих параметров необходимо учитывать данные о нагрузке будущего здания и грунтовые условия строительной площадки.
Другими словами, если не знать, в каких грунтах будет эксплуатироваться винтовая свая, невозможно предсказать ее несущую способность (табл. 1).
Кроме того, всегда существует вероятность того, что на участке, где будет закладываться фундамент здания, имеются участки с низкой прочностью (мерзлый грунт, торфяник и т.д.), что может привести к неравномерной деформации фундамента и его оседанию в будущем из-за потери несущей способности фундамента.
1.2 Химические свойства грунта и срок службы фундаментов
Долговечность фундамента зависит от химических свойств грунта, т.е. его коррозионной активности по отношению к материалам конструкции фундамента.
Например, если вы планируете построить фундамент на винтовых сваях, который должен прослужить 50 лет без потери несущей способности. В данном случае территория предполагаемого строительства представлена глинистыми почвами, которые в большинстве случаев очень агрессивны по отношению к стали.
Если мы решим игнорировать условия грунта и использовать для конструкции винтовые сваи с толщиной стенки 3,5-4 мм, мы получим в лучшем случае 20 лет вместо требуемых 50 лет. Такие сваи могут обеспечить требуемый срок службы только в грунтах с низкой степенью коррозионной активности по отношению к стали.
Это показывает, что, как и в случае с несущей способностью, невозможно сделать какие-либо прогнозы без информации о состоянии грунта в районе расположения фундаментов зданий (Таблица 1).
Если вы полагаетесь на покрытие при оценке возможного срока службы, то, к сожалению. Любое покрытие, независимо от его качества, может быть повреждено истиранием во время погружения в воду и не обеспечит необходимой защиты стали. Вы просто снова будете переплачивать. Кроме того, срок службы самого покрытия составляет не более 10-15 лет.
Таблица 1 – Основа для проектирования винтовых свай
Основа для определения
Требования к жесткости, прочности; условия почвы, включая данные о коррозионной активности почвы (CAG); условия эксплуатации (читайте “На что влияет марка стали?”).
Толщина стенки, мм
Данные CAG; требования к жесткости, прочность (см. подробнее “расчет толщины стенки вала”)
Диаметр вала, мм
Данные CAG; требования к жесткости, прочности и стойкости (см. подробности в разделе Коррозия, причины и меры защиты).
Проектная глубина промерзания и несущая способность грунта (подробнее см. раздел “Как выбрать длину свай для фундамента?”).
Диаметр лопастей, мм, количество лопастей
Данные о нагрузках на конструкцию (в соответствии с требованиями устойчивости), несущей способности грунта (подробнее см. главу “Специфика расчетов для многолопастных модификаций”).
Данные о физико-механических свойствах почв: пористость, водонасыщенность, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (читайте далее “Ключевые принципы выбора лезвий”).
1.3 Использование усредненных данных о почве в общих проектах
Не обладая специальными знаниями в области геотехнической инженерии и геологии, большинство клиентов совершают еще одну ошибку: они делят грунты на большие группы на основании очевидных отличительных характеристик и предполагают, что физико-механические свойства грунтов внутри такой группы не будут сильно различаться.
Такой подход противоречит законам природы, создавшей почву как сложную, многокомпонентную систему, свойства которой зависят от огромного количества переменных. Например, несущая способность глины может варьироваться от 1-2 до 7-8 килограммов на квадратный сантиметр. А степень его коррозионной активности по отношению к стали может меняться в зависимости от степени насыщения влагой (сильно коррозионная среда сокращает срок службы 1 мм стали с 20 до 5 лет).
При столь значительной разнице в свойствах идентичное поведение грунта по отношению к фундаменту становится просто невозможным.
Поэтому эксплуатационные характеристики фундаментов в значительной степени зависят от состояния грунта, которое, в свою очередь, может сильно различаться в зависимости от места строительства. Как тогда можно разработать стандартное проектное решение для фундаментной конструкции? Какова вероятность того, что она будет соответствовать реальным условиям и обстоятельствам?
Конечно, невозможно разработать стандартные конструкции специально для фундаментов. Это подтверждает строительная практика советского времени: несмотря на существование типовых проектов серийных жилых и промышленных зданий, содержащих хорошо проработанные конструктивные и пространственные решения, ни в одном из них не было главы о фундаментах. Только общие рекомендации. Чертежи фундамента всегда разрабатывались отдельно, исходя из грунтовых условий.
В настоящее время при проектировании сборных фундаментов используются обобщенные, усредненные данные. Поэтому в большинстве случаев (около 90%) такие решения имеют чрезмерный запас несущей способности, что приводит к неоправданным переплатам. Однако иногда, когда это не так, их использование может быть связано с риском оседания, неравномерной деформации (около 10% случаев). В ста процентах случаев жизненные потребности вообще не учитываются.
Многолетний опыт ГлавФундамента в проектировании и строительстве свайных фундаментов показывает, что в случае свайно-винтовых фундаментов существует только один параметр, который можно определить без знания грунтовых условий на месте строительства – количество свай. Для типичных зданий 8х8 метров это обычно 16. Как правило, но не всегда.
1.4 Геотехнические исследования и измерения коррозионной стойкости
Часто причиной нежелания клиентов проводить соответствующие исследования является высокая стоимость геологических и инженерных изысканий. Поэтому компания “ГлавФундамент” специально разработала для своих клиентов методы, позволяющие получить достаточную информацию о почвах при минимальных затратах.
Например, на основании ГОСТ 19912-2012 “Почвы. Методика полевых исследований с использованием статического и динамического зондирования грунта” разработана для применения в геотехнических исследованиях и определения физико-механических свойств грунта, необходимых для проектирования свайных фундаментов. Хорошо известно, что зондирование грунта позволяет оценить несущую способность свай на всех характерных участках местности, на всех интересующих глубинах, уступая по точности оценки только статическим испытаниям натурных свай.
Для распознавания литологических типов грунтов (глины, пески, гравий и т.д.), определения характера их слоистости (установления литологического разреза), уровня грунтовых вод, распознавания грунтов со специфическими свойствами (просадочные, пористые, слабые) проводится оценка геологического и литологического строения строительной площадки.
Измерения коррозионной агрессивности грунтов строительной площадки предоставляют информацию, необходимую для назначения марки стали, толщины стенки вала и лопасти (лопастей), которые позволяют обеспечить соответствие нормативного срока службы конструкции требованиям ГОСТ 27751-2014 “Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и фундаментов. Общие положения” или требования заказчика. Для уточнения правильности выбора рекомендуется после расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки на соответствие расчетным нагрузкам.
Часто в качестве альтернативы испытаниям грунта компании предлагают пробное завинчивание на основании того, что “если свая уверенно вращается на предполагаемой глубине фундамента, то ее несущая способность достаточна”. Однако это не дает объективной информации о несущей способности.
Во-первых, результаты сильно зависят от сезона, в который забивается свая, из-за большого количества факторов, таких как глубина промерзания, насыщенность влагой и т.д.
Во-вторых, наличие более прочных грунтов в основании линзы может вызвать “ложное разрушение”, когда сваю трудно вбить, когда лопасть достигает межслоевых слоев толщиной до 0,4-0,6 м. Однако такая линза, затрудняя движение, не обеспечивает достаточной несущей способности.
В-третьих, процедура пробной забивки не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей. Поэтому контроль крутящего момента (который косвенно происходит во время пробной забивки) может использоваться только для подтверждения максимально допустимой нагрузки на сваю, полученной в результате расчетов.
Кроме того, важно понимать, что проектная документация всегда должна включать меры по контролю качества. В промышленных и крупных инженерных проектах используются полевые испытания грунтов с помощью естественных свай. Однако из-за высокой стоимости эта процедура также не используется для жилых проектов, несмотря на то, что является обязательной.
Поэтому после нескольких лет исследований по разработке методики, которая упростила бы задачу подтверждения несущей способности винтовых свай, ГлавФундамент разработал методику производственного контроля несущей способности винтовых свай с использованием значений момента (TFP) путем обобщения большого количества данных. Также было разработано и запатентовано устройство для измерения VCM (патент № 151668).
Теперь рассчитайте вес дома со всеми нагрузками (снеговая нагрузка, ветровая нагрузка). Я не буду считать в рамках этой статьи, там много текста, но если я возьму 40 тонн, то это приличный запас!
Как рассчитать правильное количество и расположение свай?
Привет всем! Нам часто задают вопросы о количестве и размещении свай для деревянного дома, поэтому я решил посвятить этому статью.
Мы уже говорили о выборе фундамента и креплении свайного фундамента. Ссылки приведены ниже.
На этом можно было бы закончить эту статью:
(И это был бы правильный ответ. Но не все спотыкаются))) Многие люди покупают или заливают сваи и делают фундамент самостоятельно, в результате чего возникают такие вопросы.
Это означает, что в отличие, скажем, от кирпичных фундаментов, им требуется только две точки опоры.
Рассмотрим пример этого красивого дома (посмотреть фотографии):
Начните складывать стопки, соблюдая несколько простых правил:
- Свая под любым углом
- Забивайте сваи на каждом пересечении стен. Чаще всего эти пересечения “скрывают” стыки деталей (помните, что длина детали не превышает 6 м, а стена обычно длиннее). Поэтому недостаточно, чтобы такая стена имела две точки опоры на своих концах
- Сваи под столбами. Иногда, если опалубка достаточно прочная, а стойки частые, их можно укоротить.
- Сваи под каждым отверстием. Дело в том, что даже если стена короткая, по всей высоте проема детали прерываются и не имеют второй точки опоры, и необходимо обеспечить их этой точкой.
- Устанавливать сваи в местах с пролетом более 2 метров после соблюдения предыдущих правил
- Установить сваи в местах, где нет стен, но расстояние между стенами большое и планируется дополнительное укрепление
В итоге у нас получилась 31 куча. Нас интересует общая несущая способность фундамента, и для этого нам необходимо знать несущую способность каждой сваи. В качестве примера возьмем сваю 108 мм, которая является оптимальной для этого дома.
Несущая способность этой сваи (как и любой другой сваи) зависит от грунта и длины сваи, но поскольку мы решили обойтись без профессионалов, обратимся к интернету и узнаем, что она будет не менее 3 тонн.
Таким образом, несущая способность нашего свайного поля составит 31 * 3 = 93 тонны.
Теперь нам нужно рассчитать вес дома, включая все нагрузки (снег, ветер). Я не буду считать частью статьи, там много текста, но если я возьму 40 тонн, то это с приличным отрывом!
Таким образом, наш фундамент будет нести нагрузку этого дома более чем с двойным запасом.
Вы можете попробовать уменьшить их количество или диаметр, но учтите, что сваи, которые находятся под колоннами, улучшат показатели – они вообще не нагружены, поэтому остальные будут иметь другие показатели.
Следует также учитывать уклон местности: на крутых склонах длина свай будет разной, некоторые из них будут очень длинными и будут испытывать повышенные горизонтальные нагрузки.
Вынужден напомнить, что расчет свайного поля лучше доверить профессионалам, но если вы решили обойтись без них, то эта статья должна помочь вам избежать серьезных ошибок.
После ввода всех данных калькулятор расчета винтовых свай выдал нам результат – 32 сваи диаметром 108 мм и длиной 4,5 метра.
Расчет количества пропеллеров с помощью свайного калькулятора
- Определите длину сторон вашего здания, выбирая между 3 и 15 метрами.
- Определите тип здания – дом, гараж, пристройка и т.д.
- Укажите “этаж”, если появятся соответствующие поля.
При заполнении полей обратите внимание, что дом с мансардой будет рассматриваться как полутораэтажное здание. - Выберите материал, из которого будет построено здание.
- Определите тип почвы на участке.
- Укажите количество углов планируемого дома.
- Укажите высоту подвала из доступных вариантов.
- Укажите, планируете ли вы установить камин/печь.
- Нажмите кнопку “Рассчитать”.
В течение нескольких секунд появится результат расчета количества свай, необходимых для проекта.
Давайте рассмотрим пример
У вас есть торфяной участок глубиной 3 метра. Вы решили построить деревянный дом (150×150 дерева) размером 10 метров на 10 метров. Дом имеет оригинальную форму с девятью углами и чердаком. Пол будет находиться на высоте 50 см от земли. Чтобы обеспечить тепло зимой, было решено установить в доме камин.
После ввода всех данных калькулятор для расчета количества винтовых свай выдал нам результат – 32 сваи диаметром 108 мм и длиной 4,5 метра.
Конечно, этот расчет является предварительным. Он служит руководством при планировании бюджета и дальнейшей уборки. Для более точного результата необходим выезд специалиста на место для детального осмотра участка под планируемое строительство, где будут учтены все факторы.
(функция(w, d, n, s, t) <
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() <
Ya.Context.AdvManager.render( <
blockId: ‘R-A-510923-1’,
renderTo: «yandex_rtb_R-A-510923-1»,
асинхронный: true
>);
>);
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t;)
>)(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
Факторы, влияющие на длину сваи
Прочность будущего строения зависит от правильной длины свай, и если эти важные элементы фундамента будут короткими, то после сдачи дома в эксплуатацию он может прогнуться под собственным весом.. Длина сваи определяется анализом грунта и рельефом местности:
- Плотность почвы.
- Разница в высоте между различными точками на земле.
Плотность почвы
Анализ почвы лучше всего проводить на основе геологического исследования участка. Если исследования характеристик почвы на участке не проводились, для определения плотности почвы можно использовать упрощенный метод.
Поэтому выкопайте неглубокую траншею (до 1 метра) в самой низкой точке участка. Если на этой глубине находится глинистая или песчаная масса, лучше выбрать сваи длиной до 2,5 метров. Если вы встретите породу низкой плотности (торф), подвижные пески или грунтовые воды, вам придется продолжать копать до тех пор, пока вы не достигнете твердой породы. На этом этапе устанавливаются сваи, равные длине бура.
Здесь вы найдете таблицу, показывающую плотность и несущую способность различных почв.
| Тип почвы | Компактная почва | Среднеплотная почва |
|---|---|---|
| Песок (крупная фракция) | 6 | 5 |
| Песок (средняя фракция) | 5 | 4 |
| Песчаный суглинок (сухой) | 3 | 2.5 |
| Песчаный суглинок (влажный) | 2.5 | 2 |
| Песок (мелкая фракция) | 4 | 3 |
| Влажный песок (мелкая фракция) | 3 | 2 |
| Клей | 6 | 2.5 |
| Влажная глина | 4 | 1 |
| Клей | 3 | 2 |
| Влажная глина | 3 | 1 |
Используйте это значение для выбора диаметра сваи (можно использовать сваи диаметром 89 – 108 мм).
Расчет винтовых свай для каркасного дома
Очень удобно строить каркасные дома на свайном фундаменте. Этот тип фундамента прочный, долговечный и относительно недорогой. Залогом успешного строительства свайного фундамента является правильное определение необходимого количества свай и их основных параметров (длина, диаметр).
Сначала необходимо рассчитать вес будущего каркасного дома. Учитывайте не только вес стен, пола, крыши, лестниц, дверей и т.д., но и вес всего, что будет находиться в доме (мебель, коммуникации, техника, люди, животные и т.д.). Лучше добавить в дом немного больше веса.
После расчета веса дома необходимо рассчитать общую нагрузку на винтовые сваи. 
Для этого нам необходимо знать не только весовую нагрузку, но и снеговую, ветровую и динамическую нагрузку.
При определении снеговой нагрузки учитывается снег, который будет скапливаться на крыше. Средние значения снеговой нагрузки зависят от количества осадков, рассчитываются для каждого региона Российской Федерации и приводятся в СНиП. Ветровая нагрузка рассчитывается по формуле Sn*(40+15*h), где Sn – площадь этажа, а h – высота дома. Динамическая нагрузка рассчитывается путем умножения ее среднего значения (350 кг/м2) на площадь дома.
Следующий шаг – рассчитать, какой длины должны быть сваи. Рекомендуется пробурить пробную скважину для определения состава и уплотнения грунта, а также устойчивости грунта к вертикальным нагрузкам. Пробные скважины позволят определить оптимальную длину свай.
Затем определяется необходимый диаметр сваи. Он выбирается в зависимости от нагрузки, которая будет приложена к свае. Чем больше диаметр, тем большую нагрузку может выдержать свая.
После определения необходимого количества и размеров свай можно планировать их размещение на участке. Расстояние между сваями не должно превышать 3 м, а под перекрытиями, стыками и несущими стенами всегда должны быть опоры.
Давайте проиллюстрируем это на конкретном примере.
Например, в Ленинградской области планируется построить каркасный дом размером 5х5 метров и высотой 3 метра.
– Здание вместе со строительными материалами, мебелью, бытовой техникой, хозяйственным инвентарем и жителями будет иметь грузоподъемность около 3 500 кг;
– снеговая нагрузка = 180 кг/м2 (расчетный вес снега в Ленинградской области согласно СНиП) * 25 м2 (площадь пола) = 4 500 кг
– ветровая нагрузка = 25*(40+15*3) = 2 125 кг;
– динамическая нагрузка = 350*25 = 8 750 кг;
Всего: 3 500 + 4 500 + 2 125 + 8750 = 18 875 кг
Для фундамента дома таких размеров нам потребуется 12 свай, поэтому несущая способность одного фундамента должна составлять 18 875/12 = 1 572,9 кг.
Исходя из этого значения, выбираем диаметр свай (можно использовать сваи диаметром 89 – 108 мм).
Поскольку в Ленинградской области преобладают торфяные и глинистые почвы, оптимальная длина сваи составит 2,5 м.
Таким образом, мы видим, что основные расчеты, связанные со строительством фундамента на винтовых сваях, совсем не сложны и вполне доступны неспециалисту. Любой владелец загородного участка, намеревающийся построить дом на винтовых сваях, может легко заранее определить, сколько опор ему понадобится и каковы будут их размеры.
Читайте далее:
