Буронабивной фундамент с ростверком расчет пример

Ростверк – горизонтальная часть свайно-столбчатого фундамента, соединяет отдельные сваи (столбы) в единую конструкцию. Его задача – равномерно распределить и передать со стен нагрузку на сваи и затем на грунт, зафиксировав положение свай и не позволяя им в дальнейшем отклоняться от вертикали. Сам ростверк на грунте не лежит и на грунт не давит. В этом его отличие от ленточного (ленточно-столбчатого) фундамента. Однако гидроизоляция все равно нужна.

Типы ростверков по виду материала.

В настоящее время используется целый ряд ростверков из различных марок материалов. по этому параметру они могут быть:

  1. Железобетонные. Они сейчас нашли самое широкое применение. Это наиболее прочный и жесткий вариант конструкции. В ней помимо бетона используется арматура, которая и улучшает прочностные характеристики.
  2. Металлический ростверк. Сейчас не совсем целесообразно использование металлических ростверков. Их делают в основном из двутавра. хотя конструкция и получается очень прочная и жесткая, но металл имеет и свои недостатки. Самый главный — это коррозия.
  3. Деревянные ростверки. Сейчас практически не применяются. Устанавливаются исключительно на конструкции, сделанные из дерева.
  4. Бетонные ростверки. Так же нашли свое применение. Они очень хорошо подходят для одноэтажных домов.

Типы ростверков по положению ленты

По положению ленты (и монтируемой опалубки) относительно поверхности земли выделяют три вида ростверка:

  1. высокий
  2. повышенный
  3. заглубленный

Высокий ростверк

Типы ростверков по положению ленты

Самый рациональный – высокий ростверк, его нижняя плоскость выше уровня грунта на 10-15 см и выше. Это нужно, чтобы зимой грунт, даже поднимаясь вдоль свай, не давил на ленту. Иначе, поднимая ростверк, промерзший грунт начнет вырывать сваи или (вероятнее второе) оторвет от них ростверк.

Недостаток этого типа ростверка для российской средней полосы – незагерметизированная пустота между грунтом и нижним перекрытием. Фактически, под полом отсутствует утепляющая неподвижная воздушная подушка, поэтому его приходится дополнительно утеплять, и в доме не может быть полноценного подвала. Можно предусмотреть опускающиеся на зиму щиты, по типу швертов, закрывающие щели между ростверком и землей.

Для района субтропического климата и для деревянного строительства, наоборот, такое проветривание пространства под полом очень удобно, так как способствует снижению влажности в доме и летнему охлаждению помещения. Так строят дома в Японии и Китае. Кроме того, при высокой ленте ростверка, это удобный вариант для устройства небольшого заглубленного вентилируемого пространства под домом для непродолжительного летнего хранения инвентаря, игрушек, собранного урожая.

За счет затенения и вентиляции в этом пространстве летом довольно прохладно, а выполненная с наклоном от дома отмостка (особенно заходящая под ростверк), надежно защитит от дождя и грязи. Чтобы зайти под дом, можно сделать между двух свай небольшую арку в ростверке и выкопать под дом лестницу и траншею-коридор по типу гаражной смотровой ямы, по сторонам от которого на земле размещают инвентарь. Такой доступ в пространство под домом удобен, чтобы периодически осматривать ростверк и нижнее перекрытие, при необходимости корректировать их состояние. В деревнях это одно из любимых мест летного обитания для всякой живности вроде кур, собак и кошек, поэтому щель можно закрыть сеткой.

Повышенный ростверк

Типы ростверков по положению ленты

Повышенный ростверк устраивают так, что его подошва оказывается вровень с землей. Из-под опалубки выбирают 10-15 см грунта, так что готовый ростверк висит над воздушной подушкой. Это убирает щель, в которой гуляет ветер и до некоторой степени делает воздушную подушку неподвижной.

Но поскольку доступ в пространство под домом в этом случае почти невозможен, нужно обязательно защитить пространство воздушной подушки швертами или просто листами шифера, пластика и т.д., свободно установленными снаружи ростверка и доходящими до дна траншеи, от осыпания в эту полость земли. Иначе вскоре ростверк окажется лежащим на земле и на него начнет действовать зимнее пучение грунта.

Нельзя и закреплять на ростверке защитные щитки-шверты – они должны быть самостоятельны, тогда грунт сможет поднимать и опускать их, никак при этом не влияя на ростверк.

Читайте также:  Дома из самодельных блоков – теория, опыт участников портала

Заглубленный ростверк

Фундамент с заглубленным ростверком одновременно наиболее популярен и наименее рационален. По периметру здания, непосредственно по линии проекции его будущих стен выкапывается неглубокая траншея, из дна которой оказываются торчащими оголовки свай. Затем делается опалубка-желоб, её дно расположено ниже уровня земли, но под ней также имеется воздушная подушка (можно положить желоб на бруски или отсыпать временную песчаную подушку). Такой фундамент тоже предполагает защитные шверты, и дает практически неподвижную воздушную подушку под полом, это утепляет дом.

Типы ростверков по положению ленты

Монолитный железобетонный ростверк для свайного и столбчатого фундамента своими руками – как правильно сделать опалубку, армирование и заливка бетоном.

Руководство по возведению свайного фундамента с ростверком – выбор типа сваи, бурение скважины, заливка и возведение ростверка.

Что влияет на высоту ростверка?

  • Вес здания. Это один из ключевых показателей, которые определяют степень нагрузки на почву.
  • Характеристики почвы. Этот параметр определяется географическим местоположением региона, климатическими условиями и составом грунта.
  • Конструкция фундамента. А именно: форма, геометрия и материал свайно-ростверкового фундамента, способ воздействия свай на почву, метод монтажа и пр.

Согласно общим рекомендациям, высота плитной части (Р) рассчитывается как ha + 250 мм, где ha — глубина заделки сваи в монтируемый ростверк.

При работе в специфических климатических условиях или на нетипичной почве рекомендуется учитывать все три типа переменных, перечисленных выше. При расчетах нужно руководствоваться действующими СНиП и СП.

Расчёт нагрузки на ленточный фундамент

Определение нагрузки на ленточное основание начинается с подсчёта массы самой ленты, для чего используется следующая формула:

Pфл= V × q.Расшифровка формулы: V – объём стен; q – плотность материала основания.

Необходимо произвести суммирование всех типов давления на фундамент, для чего можно воспользоваться следующей формулой: (Pд+Pфл+ Pсн+Pв)/ Sф.

Внимание! Важно, чтобы результат вычислений, выражающийся в удельной нагрузке, был меньше допустимых значений сопротивления почвы. Разница должна составлять порядка 25%, что необходимо для компенсации неточностей.

Получение точных сведений, возможно при учёте видов стен, надо определить, какие из них несущие и выполняют функцию удержания перекрытий, лестничных пролётов, стропил. Выявляются самонесущие стены, выполняющие функцию поддержания исключительно собственной массы.

Исходя из этих данных, определяют под какую сторону закладывать стены определённой ширины, с обязательной проверкой допустимых значений. Расчёты нагрузки в программе «APM Civil Engineering»

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

  • глубина заложения + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения  читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения  приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см)  — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Читайте также:  Как рассчитывается фундамент под металлические колонны

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка.

Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения,  невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Расчет количества винтовых свай

Количество свай рассчитывают из несущей способности 1 сваи и общей нагрузки

Расчет количества свай для фундамента требует знания двух параметров: общей нагрузки на фундамент, полученной из суммации постоянного и временного показателей, и несущей способности одной сваи. Разделив первое число на второе и округлив результат в большую сторону, можно получить искомое количество. К примеру, если нагрузочная сумма постройки равна 60 тонн, а несущая способность одного элемента – 3,8 тонны, потребуется 60/3,8=15,8 → 16 свай. Однако часто бывает, что на практике их нужно на несколько штук больше, особенно на «неудобных» грунтах.

Расчет количества винтовых свай

Важно правильно провести расчет свай для фундамента и расставить их по периметру. По одному элементу ставят на каждом внутреннем и наружном углу, а также во всех местах пересечения и соединения ограждающих частей. Остальные сваи равномерно расставляют на прямолинейных участках. Дистанция между соседними опорами должна быть не более 3 м.

Для расчета несущей способности единичного элемента формулу можно представить так: W=(S*R)/k, где W – несущая способность, S – площадь поперечного среза лопасти, R – расчетное сопротивление почвы в области углубления (табличное значение), k – коэффициент для эксплуатационного запаса. Последний параметр зависит от точности выявления структуры почвы. Поскольку ее профессиональное изучение в лабораториях является дорогостоящим процессом и редко применяется при возведении частных домах, коэффициент обычно берут большим, равным 1,5-1,7 (тогда как при подключении услуг специалистов – 1,2-1,3). Таким образом, за экономию на данном аспекте платят увеличением количества задействованных свай.

Поможем с расчётами и работами по свайному фундаменту

Подробнее

Смета на забивку свай — техкарта на забивку свай

Существуют 2 типа сметы — коммерческая смета смета Данная смета составляется с учетом спроса и предложений, загруженности оборудования и специфики конъюнктуры. Наша…

Подробнее

Расчёт нагрузки на фундамент

Неприятно наблюдать, как в недавно построенном доме появляются на стенах трещины. Самое печальное в этой ситуации, что исправить практически ничего изменить нельзя,…

Подробнее

Полезные материалы

Расчёт нагрузки на фундамент

Ознакомьтесь с материалом о том зачем это делается, а также как грамотно и верно выполнять расчёт нагрузки на фундамент.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Конструкция свайно-ростверкового фундамента представлена свайными опорами, объединёнными вверху плитами или балками…

Общие положения

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия их эксплуатации;

г) действующих на фундаменты нагрузок;

д) условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;

е) экологических требований;

ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений;

и) геоподосновой или инженерной цифровой модели местности (ИЦММ) с отображением подземных и надземных сооружений и коммуникаций;

к) технических условий, выданных всеми уполномоченными заинтересованными – Допустимо применение свай для снижения величины осадки фундаментов или для устройства армирования грунтов.(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

Читайте также:  Как сделать фундамент под откатные ворота?

4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и выполнять технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений с использованием критериев конструктивной и экономической эффективности.(Измененная редакция, Изм. N 3).

Общие положения

4.3 При проектировании следует учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических о климатических условиях района строительства должны приниматься в соответствии с СП (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4 Работы по проектированию свайных фундаментов следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1).

4.6 Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СП , СП 11-104 [2] и раздела 5 настоящего инженерные изыскания должны обеспечить не только изучение инженерно-геологических условий нового строительства, но и получение необходимых данных для проверки влияния устройства свайных фундаментов на существующие сооружения и окружающую среду, а также для проектирования в случае необходимости усиления оснований и фундаментов существующих свайных фундаментов без соответствующих достаточных данных инженерно-геологических изысканий не допускается.

4.7 При использовании для строительства вблизи существующих сооружений свай погружаемых или устраиваемых с применением динамических воздействий (забивка, вибропогружение, сваи-РИТ и др.) необходимо производить оценку влияния динамических воздействий на конструкции существующих сооружений, а также на находящиеся в них чувствительные к колебаниям машины, приборы и оборудование и в необходимых случаях предусматривать измерения параметров колебаний грунта, сооружений (в том числе подземных коммуникаций), а также подземных коммуникаций при опытном погружении и устройстве свай.(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.8 В программе мониторинга для зданий геотехнической категории 3, возводимых на свайных фундаментах, необходимо предусматривать проведение натурных измерений (мониторинг). Состав, объем и методы мониторинга устанавливают в соответствии с СП измерения деформаций оснований и фундаментов должны предусматриваться при применении новых (не включенных в настоящий свод правил) конструкций свайных фундаментов, а также в случае если в задании на проектирование имеются специальные требования по проведению натурных измерений.(Измененная редакция, Изм. N 1).

В свайных фундаментах зданий и сооружений, проектируемых в условиях геотехнической категории 3, не допускается применение бывших в употреблении стальных конструкций и их частей (армирующих элементов из металлопроката, металлических колец и т.д.).(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4.9 Свайные фундаменты, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной среды, следует проектировать с учетом требований СП , а деревянные конструкции свайных фундаментов – с учетом требований по защите их от гниения, разрушения и поражения древоточцами.

При проектировании и возведении свайных фундаментов из монолитного и сборного бетона или железобетона следует дополнительно руководствоваться СП , СП , а также соблюдать требования нормативных документов по устройству оснований и фундаментов, изоляционных и отделочных покрытий геодезическим работам, технике безопасности, правилам пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ и охране окружающей среды.(Измененная редакция, Изм. N 1).

Защиту стальных свай от коррозии допустимо выполнять цинкованием или путем окраски их поверхности составами на основе эпоксидных смол, стойкими к истиранию.(Введен дополнительно, Изм. N 1, 3).

Создание свайного поля

На этом этапе тоже придется следовать определенному порядку действий. Сначала делают разметку участка для свайного поля. В точках, где будут забиты сваи, в землю погружают прутки арматуры. Между ними натягивают бечевку и проверяют точность геометрии основания.

Затем выполняют такие действия:

  • Разгрузка сваебойной установки. К участку подвозят буронабивные сваи и машину для их погружения в землю. Установка обладает небольшими размерами и оборудована болотоходным шасси. Это позволяет сохранять покрытие участка в целости.
  • Транспортировка свай по территории. Железобетонные элементы выгружают в одном месте, а сваебойная машина доставляет их до точки монтажа. Часто сваи перемещают по участку на тележке.
  • Подготовка к установке. Сначала сваи опускают и фиксируют на земле, а затем поднимают стрелу. Сваи поднимают лебедкой.
  • Забивка свай. Сваи помещают в грунт ударным методом. Один элемент погружается на необходимую глубину за несколько минут. Контроль установки железобетонных конструкций осуществляется при помощи нивелира.
  • Срезание окончаний свай. Частично сваи подрезают до оголения арматурных прутьев. Работу выполняют перфоратором.

Свайное поле при оперативной работе создается за несколько часов.