Для расчета любого фундамента необходимо определить его несущую способность, определяемую грунтом и площадью опоры фундамента, а также оценить вес, приходящий на него.
Вес дома складывается из многих слагаемых.
Вес снегового покрова:
- для средней полосы Украины определяется по нагрузке в ...100 кг/ м2;
- для юга Украины ...............................................................50 кг/м2;
- для севера Украины до .....................................................190 кг/м2
.............(при острой крыше нагрузка от снега не учитывается).
Нагрузка от элементов крыши (стропила, обрешетка, кровля):
- для кровли из листовой стали ......................20 - 30 кг/м2;
- рубероидное покрытие ................................30 - 50 кг/м2;
- асбоцементные листы ..................................40 - 50 кг/м2;
- черепица гончарная ....................................60 - 80 кг/м2.
Нагрузка от перекрытий:
С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:
- чердачное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 200 кг/м3....................70 - 100 кг/м2;
- чердачное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/м3 ..................150 - 200 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 200 кг/м3.................. 100 - 150 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/м3.................. 200 - 300 кг/м2;
Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование...):
Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:
- для цокольного и межэтажного перекрытия ............ 210 кг/м2;
- для чердачного перекрытия .................................. 105 кг/м2;
Вес от стен:
определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов.
При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).
Несущая способность опор:
определяется типом грунта.
В таблице приведена несущая способность одной винтовой сваи. Она определена, исходя из прочности грунта и диаметра его опорной поверхности.
Твердое состояние глины соответствует нормальной её влажности. Высокая пластичность глины соответствует предельному насыщению глины водой при высокой пористости и встречается крайне редко.
В большинстве случаях, при выборе расчетной несущей способности грунта рекомендуется назначить среднюю её величину (среднюю для низкой и высокой пластичности).
|
|
Пластичность для глины |
Расчетное |
Несущая способность винтовой сваи 89×300 (т) | |||
|
|
|
|
| |||
|
Глина |
Полутвердая |
6 |
4,7 |
5,4 |
6 |
6,7 |
|
Тугопластичная |
5 |
4,2 |
4,9 |
5,6 |
6,3 | |
|
Мягкопластичная |
4 |
3,7 |
4,4 |
5 |
5,8 | |
|
Супеси и |
Полутвердая |
5,5 |
4,4 |
5,1 |
5,8 |
6,5 |
|
Тугопластичная |
4,5 |
3,9 |
4,6 |
5,3 |
5 | |
|
Мягкопластичная |
3,5 |
3,5 |
4,2 |
4,8 |
5,5 | |
|
Лёсс |
Мягкопластичная |
1 |
2,2 |
2,9 |
3,6 |
4,3 |
|
Пески |
Средние |
15 |
9 |
9,7 |
10,4 |
11,1 |
|
Мелкие |
8 |
5,6 |
6,3 |
7 |
7,7 | |
|
Пылеватые |
5 |
4,2 |
4,9 |
5,6 |
6,3 | |
Сваи винтовые ТУ 5270-051-98799549-07
Диаметр ствола 57 89 108 114 168 219 219
Стенка 3,5 3,5 3,5 4,5 8 6 8
Диаметр винта 200 300 300 300 450 600 600
Длина ствола,м кг кг кг кг кг кг кг
2 2162 3906 4113 5366 14878 24199 28019
2,5 2440 3977 4604 6086 16731 26180 30761
3 2717 4771 5094 6807 18584 28161 33503
4 3273 5635 6075 8248 22290 32123 38987
5 3828 6500 7056 9688 25996 36085 44472
6 4384 7365 8037 11129 29702 40046 49956
Расчеты выполнены для стадии погружения свай в грунт и позволяют оценить нагрузку от предполагаемой конструкции. Расчеты несущей способности сваи после погружения в грунт выполняются в соответствии с требованиями СП50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов».При определении количества винтовых свай необходимо увеличить расчетную нагрузку на 25 - 30%, для создания некоторого запаса прочности, перекрывающего неточности в выборе исходных данных. Кроме того, под внутренней несущей стеной, загруженной балками перекрытий с двух сторон, желательно шаг свай уменьшить на 20 - 30% по сравнению с внешними стенами.
Шаг винтовых свай, при возведении стен, не следует делать больше чем 2-Зм. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением фундаментной балки. Винтовые сваи по внешнему периметру фундамента располагают по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома.
а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
б) свайных лент — под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
г) сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.
Определим разбивку свайного фундамента для двухэтажного дома 6x8 метров
с внутренней силовой стеной и пологой крышей.
Строительство выполняется на глинистой, тугопластичной почве
(несущая способность грунта принимается - 4,5 кг/см2).
Исходные данные:
Площадь кровли........................................................... 50 м2;
Площадь чердачного перекрытия.................................... 50 м2;
Общая площадь перекрытий 1 и 2 этажа составляет.........100 м2;
Площадь внешних стен................................................. 160 м2;
Площадь внутренних силовых стен.................................. 50 м2;
Общий периметр фундамента...........................................34 м2;
Итого:
Вес кровли с асбоцементными листами (50 кг/м2)...............2,5 т
Вес чердачного перекрытия (70 кг/м2)...............................3,5 т
Вес перекрытий 1 и 2 этажа (100 кг/м2)..............................10 т
Вес внешних стен (100 кг/м2)............................................16 т
Вес внутренних стен (100 кг/м2)..........................................5 т
Вес фундамента (ростверк и сваи 85 кг/пог. м).....................3 т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель)...........26 т
Вес снегового покрова (100 кг/м2).........................................5т
Общий вес дома................................................................71 т
Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 30%,
т. е. считаем, что он составляет: 92,3 т.
Т. к. внутренняя стена загружена перекрытиями с двух сторон, то принимаем шаг винтовых свай под внутренней стеной на 30% чаще, чем под внешней.
Одна винтовая свая по несущей способности грунта выдерживает 4,65 т.
Таким образом, необходимо 20 винтовых свай.
Расчет выполнен на основе: СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ СНиП 2.02.03-85
