Экономия материалов и финансовых средств в строительстве - актуальное явление современности. Для того чтобы экономия была оправдана и это не отразилось на качестве, необходимо, перед началом возведения новой конструкции, проводить точные расчеты, в том числе тщательно производит расчет опорных конструкций.

Специалисты строительной компании ООО «ПСК Основания и Фундаменты» уже более 20 лет занимается устройством фундаментов из буронабивных свай. По всем вопросам звоните 8 (495) 411-27-36

Сам процесс вычисления является последовательным при соблюдении следующих этапов:

• проверка характеристик грунтовых масс;
• нагрузка объекта строительства;
• рассчитываем площадь будущего основания;
• рассчитать точные параметры свай, их свойства и площадь;
• вычислить дистанцию между опорами фундамента.

Характеристика и свойства грунта

Для того, чтобы максимально точно проверить грунт, взять его пробу с поверхности - недостаточно, нужно вырыть не менее трех ям, глубина каждой при этом должна быть до двух метров. Следует понимать, что грунт в пределах территории на которой планируется закладывать фундамент -  различный, поэтому ямы должны мыть максимально далеко друг от друга.

После того как грунт проверен и вы внесли правки в расчеты согласно его неоднородности (часть территории может быть из глины, а часть из гравийного грунта, обрабатывать эти участки нужно по разному), можно считать участок - будущим фундаментом дома.

Рассчитываем фундамент и просвет между фундаментными опорами

Количество свай зависит от площади и будущей основы здания. Необходимо проводить не только точный просчет, но и экономный, ведь внося в расчет конкретную площадь, можно добиться снижения количества свай.

Для того, чтобы понимать, каким образом правильно выполнять подобные расчеты, воспользуемся примером:

Предположим, в проекте будет использована буронабивная свая 0,3 м. в диаметре, и расширение порядка 0,5 м. Таким образом, подошвы опор будут равны:

В случае если нагрузка на какой-то отдельно взятый фрагмент фундамента составит 100 тонн, при диаметре 8, количество опор можно будет легко узнать из:

где n - количество свай, в данном случае n=13.

Это наглядно доказывает, что число буронабивных свай зависит от площади. Нужно понимать, что опора оказывает давление на площадь, это давление необходимо включать в нагрузку.

Одна свая имеет достаточные показатели прочности для того, чтобы выдерживать целое здание. Поэтому, зачастую, восьми свай целиком хватит для того, чтобы закрепить строительный объект. Если участок постройки будет содержать однородный грунт, если участок будет идеальный для возведения здания, большого количество опор просто не потребуется, таким образом, от качества грунтовых масс напрямую зависит уровень ваших расходов.

Предположим, что опора имеет длину 2м., диаметр: 0,33 м. Объем такой опоры вычисляется очень просто:

где S - площадь основания, D - диаметр, l - длина опоры.

Таким образом, учитывая плотность и массу опору, можно вычислить давление опоры, по формуле:

где m - масса опоры, вычисленная посредством произведения плотности и объема.

Если здание окажется намного более масштабным и 12 опор окажется слишком мало, то давление грунтовые массы станут значительно выше, тем не менее, распределения массы станет намного более равномерным. В таких случаях применяют опорную сеть - специальная конструкция из множества свай, применяемая в постройке крупных объектов.

Расчет фундамента, позволяющий оценить просвет между опорами в ростверке, проводиться по следующим этапам:

• Измерения сечений буронабивных опор.
• Оценка числа необходимых свай.
• Состав, число и параметры арматуры в составе сваи.

Следует помнить, что при расчете любого строительного объекта необходимо вносить в планирование тип каждого строительного материала, поскольку от этого зависит давление на грунт, соответственно надежность всего объекта. Для расчетов строительных фундаментов принято использовать не только тип и характеристику грунтовых масс, но и коэффициент неподвижности грунта. Чем меньше показатель неподвижности, тем более пригоден грунт для фундамента.

Шаг свай зависит от таких параметров, как:

• несущее свойство каждой сваи;
• вес будущего здания;
• размеры участка, его площадь;
• характеристики грунта и коэффициент его неподвижности.

Нагрузка

Для каркасного дома наибольшая дистанция между опорами не может превышать 7 шагов, поскольку дистанцию в 8 шагов и более принято использовать при постройке масштабных объектов, в которых, как правило, применяют свайную сеть.

Минимальная дистанция между опорами - это допустимый зазор между сваями, при котором фундамент не будет испытывать сдвиги и разрушаться.

Рассчитаем точные нагрузки здания на основу и грунтовую массу.

Укажем плотность в г / см3 некоторых видов грунтов:

• глина: 2, 75;
• супесь: 2, 72;
• пески: 2,6-2,7;
• суглинки: порядка 3.

Несмотря на достоверные характеристики плотности всех видов грунтов, расчет массы грунта также необходим. Однако, стандартом является удельная масса грунта, благодаря этому параметру можно узнать массу любого слоя. Не учитывать плотность грунта в разных местах участка - равносильно допустить "съезд" фундамента в сторону.

• Дисперсный грунт: 1,5-2,5 г/см3.
• Метафорический грунт: около 3 г/см3.
• Аргиллит и алевролит: 2-2,5 г/см3.
• Песчаник: 2-2,7 г/см3.
• Известняки: 2,2-3 г/см3.

Считаем правильно шаг

Максимальный просвет между опорами определяется как отношение несущих способностей сваи Р к нагрузкам объекта вдоль одного погонного фундаментного метра Q. Несущая способность определяется таким образом:

где Rн — несущие способности согласно нормативу,  F — площадь основания буронабивной сваи (не путать с силой оказываемой сваей на грунт). 0,7 — показатель однородности грунтовой породы.

Несущая способность боковой поверхности:

где 0,8 — коэффициент условия работы, U — полный периметр сваи вдоль сечения, fiн — сопротивление, оказываемое грунтом по нормативу, h — высота  грунтовой прослойки, которая контактирует с фундаментом.

Расстояние между буронабивными сваями

Если мы разделим общую массу сооружения на полный периметр, получаем величину Qк, которая может быть равна, к примеру, 6,4 т/м. При подсчете периметра следует учесть длину не только наружного основания объекта, но и длины всех стен, находящихся внутри (при подсчете участвуют только нагрузочные стены, если таковые внутри имеются).

Вначале следует выбирать сваю диаметром 0,3 м и длиной 3 метра. Несущая способность Р= 12,32 т. В таком случае, максимальная дистанция между опорами составит 1,99-2 метра. После этого начнем привязывать шаг буронабивных свай  к общей геометрии объекта, который мы проектируем. Обратите внимание: геометрию привязывают к шагу, а не шаг к геометрии. Это гарантирует целостность и прочность фундамента.

Если вы желаете увеличить размеры просветов между опорами, то придется пересмотреть не только конструкцию объекта, но и сами сваи, его массу, сечение и длину.

Будьте внимательны! Увеличивая дистанцию, вы увеличиваете сечения ростверков, это приведет к тому, что вам потребуется больше материалов, в том числе и арматуры, и бетона. Вы должны внимательно рассмотреть несколько жизнеспособных вариантов, для принятия окончательного решения, учитывая расходы бетона и арматуры. Смета при постройке здания должна вписывать ваши поправки.

Напоследок заметим, что согласно правилам строительства, рекомендуется между сваями выдерживать расстояние от 3 до 6 их диаметров. Уменьшение является возможным, но не рациональным. При бурении грунта не происходит должного сдавливания, которое происходит при забивании сваи. Если сваи расположены друг относительно друга менее, чем на один метр, это приводит к деформациям и нарушениям распределения веса всей конструкции.

Выводы

Если объект возводят, применяя буронабивное свайное основание, расстояние между сваями рассчитывается исходя из следующих принципов:

• Не меньше одного метра;
• От трех до шести диаметров каждой сваи;
• Нормы следует принимать как требования, а не рекомендации;
• Для изменения зазоров между сваями в расчет можно вносить изменение сечения и длины сваи;

Помните, что результаты практики всегда отличаются от информации, размещенной в таблице. Опытные застройщики всегда стараются сократить расходы, минимизируя вероятности просчетов.

Поэтому рекомендуем обращаться для устройства буронабивных свай в нашу компанию ООО «ПСК Основания и Фундаменты». Наши специалисты с большим опытом работы помогут разработать и построить фундамент на буронабивных сваях любой сложности.