Содержание
На этапе проектирования свайного основания необходимо выбрать и рассчитать конструктивные характеристики несущих элементов.
Несмотря на сложность методики и необходимость соблюдения нормативных требований. Некоторые собственники в целях экономии не обращаются в специализированные компании, а сами проводят инженерные расчеты.
В статье мы подробно разберем нюансы расчета, формулы расчета и какие сервисы можно использовать для получения точных значений.
Исходные данные
Перед проектированием любого типа фундамента необходимо провести геологические изыскания грунта на участке.
Информация, которая понадобится для расчета основных параметров:
- физико-механические свойства почвы;
- наличие в грунте слоев, подверженных всплыванию, очагов атмосферных воздействий;
- уровень грунтовых вод;
- глубина сезонного промерзания;
- возможность размыва слоев возле фундамента и т д
-
тип почвы;
Результаты исследования позволят судить о несущей способности площадки и, соответственно, выбрать количество опорных элементов, а также опорную площадь фундамента.
На значение параметров также влияют общие нагрузки от давления на грунт проектной конструкции. При этом учитывается вес стен, потолков, крыш, а также полезная нагрузка и снег.
Требования к расчетам изложены в нормативной документации на устройство свайно-решетчатых фундаментов:
- СП 63.13330.2018;
- СНиП 3.03.01-87;
- СНиП 2.02.03-85.
Сколько необходимо свай?
Глубина сваи определяется исходя из расположения в грунте твердого несущего слоя, а также линии сезонного промерзания грунта. Если ток промерзания грунта расположен на глубине не более 2,5 м, его величина (определяется по формуле:
d_fn = d_0 √ (M_t), где:
- M_t — сумма среднемесячных отрицательных температур за всю зиму;
- d_0 — коэффициент, учитывающий тип почвы на участке.
Тип местности | Имея в виду |
Суглинок | 0,23 |
Суглинок, мелкий пыльный песок | 0,28 |
Гравийный песок среднего и крупного размера | 0,30 |
Большой Камень | 0,34 |
Чтобы исключить влияние морозных подъемных сил на фундамент, сваю заглубляют на 30 см ниже точки промерзания.
Ременная сетка может лежать на земле, быть заглубленной или выступать за пределы площадки.
В последнем случае высота волос зависит от следующих факторов:
- количество осадков;
- уровень снега;
- температурный режим в помещении.
- вероятность затопления;
- глубина подземных источников;
Минимально возможная высота подвала — 20 см при условии, что конструкция спроектирована на плотных грунтах. В противном случае выбирайте высоту в диапазоне 35-45 см, проверяя уровень подъема несущей конструкции на предмет деформаций.
Для этого рассчитайте величину деформации F по формуле:
F = a × R_bt × u × h, где:
- а — коэффициент, зависящий от качества бетона (выбирается от 1 до 0,8 в зависимости от жесткости и крупности);
- Rbt — класс прочности бетона;
- h — высота сваи.
- u — периметр опорной конструкции;
Если полученное значение больше расчетных нагрузок на грунт, высота опорных элементов подобрана правильно. В противном случае необходимо просмотреть значение параметра.
Описание расчета деформации основания полюсного винта на пробивку приведено в СНиП 2.02.03-85.
Как правило, средний шаг между опорами в таком фундаменте составляет 1,5 — 2,5 м. Несущие элементы размещают по углам конструкции и под точками пересечения несущих стен, где преобладают расчетные нагрузки.
Количество опор определяется исходя из общего веса конструкции и несущей способности опоры. За счет уменьшения шага между несущими элементами можно при необходимости увеличить допустимую нагрузку на фундамент.
Как рассчитать количество ленты?
При строительстве домов из бетонных блоков и кирпича ширина ленты выбирается в пределах от 40 до 60 см. При этом высота сетки должна быть не менее 45 см с учетом того, что 10 см — это отложите, чтобы погрузить стопку в ленту.
Инженерные расчеты для определения параметров сетки основаны на расчете устойчивости конструкции при различных деформациях, возникающих при монтаже и эксплуатации. Поэтому расчет сетки по принципам, описанным в СНиП, — это кропотливая и кропотливая работа, которую следует доверить профессионалам.
Для строительства частного жилья можно использовать упрощенную формулу:
B = M / (L x R), где
- Б — минимально возможная ширина сетки (принимается на 20 см больше толщины опор и при этом не должна быть меньше ширины несущих стен);
- M — суммарные нагрузки на конструкцию (без веса фундамента);
- R — допустимая нагрузка на грунт на поверхность.
- L — периметр сетки;
Вычисление осадки
Перед определением осадки необходимо сравнить напряжение под подошвой (p) с допустимой нагрузкой на грунт (R). При соблюдении условия можно использовать линейную модель и рассчитать осадку методом послойного суммирования.
Рассчитайте ординаты диаграмм естественного давления для первого слоя почвы:
Q_n = γ_n × h_n, где:
- γ_n — коэффициент, зависящий от типа грунта;
- h_n — высота уровня;
- n — порядковый номер уровня.
Значение коэффициента для разных типов грунтов, кН / м3 | |
Обрушившаяся набережная | 17 |
Песчаная покрытая коркой почва | 21 год |
Песок средней фракции | 18,9 |
Почва насыщенная влагой | 10,25 |
Жесткий пластиковый грунт для горшков | 19,1 |
Следующий шаг — найти значение параметра для каждого последующего уровня, добавив к основной формуле: Q_ (n-1).
Расчет стабилизированной осадки проводится по формуле:
S = β / E ∑ (Q_n + Q_ (n + 1)) / 2 h_i, где :
- β — коэффициент, принятый исходя из условий, установленных нормативной документацией;
- Е — модуль деформации грунта (определяется по результатам изысканий).
Подробнее о расчетах можно прочитать в документе СП 24.13330.2011, а также в Методических рекомендациях по проектированию фундаментов гражданских зданий, которые можно скачать по ссылке.
Вычисление с помощью программ
Исходя из вышесказанного, очевидно, что самостоятельно провести расчеты довольно сложно.
На практике можно использовать онлайн-ресурсы:
-
Сервис по расчету размеров несущей конструкции, подбору характеристик арматуры, а также определению потребности в расходном бетоне.
- Онлайн-калькулятор. Программа помогает выбрать количество и качество арматуры, узнать необходимый объем бетона. Для этого необходимо ввести в соответствующие поля начальные параметры, такие как: марка бетона, количество свай и т.д.
- Программа для расчета просадок основания методом послойного суммирования.
Заключение
Из-за кропотливости инженерных расчетов полосатого основания для жилых домов желательно воспользоваться услугами профессионалов.
Только так можно гарантировать, что выбранные параметры гарантируют долговечность и надежность опорной конструкции. Расчеты по упрощенным схемам рекомендуется проводить только для хозяйственных построек и других сооружений III степени ответственности.