Пальово-гвинтовий фундамент для заміського будинку
Популярність свайно-гвинтового фундаменту для приватного домобудівництва набирає обертів. Цей вид фундаменту є досить економічним, в 2-2,5 рази дешевше, ніж стрічковий. Крім того, фундамент палі можна встановлювати в будь-який час року, він довговічний і простий в установці (монтаж займає не більше 1 дня), для його спорудження не потрібно спеціальна техніка і знання. Гвинтові фундаменти можуть бути зведені на торфяних і перезволожених грунтах, схилах, ділянках зі складним рельєфом. Ще однією незаперечною перевагою є те, що палі можна використовувати повторно, що актуально для тимчасових споруд.
Пальово - гвинтовий фундамент стає дуже популярним фундаментом для будинку. Він дешевше стрічкового в 2,5 рази, встановлювати його можна цілий рік, а монтаж не займає більше одного дня.
Для того щоб свайно-гвинтовий фундамент був якісним, необхідно правильно зробити його розрахунок.
Як розрахувати кількість гвинтових паль - це головне питання приватного житлового будівництва, відповідь на який вимагає врахувати кілька аспектів:
- тип підстилаючих грунтів;
- кількість гвинтових опор;
- рівень заглиблення палі;
- місце установки кожної опори.
Крім того, слід враховувати, що у палі, як і у будь-якого будівельного матеріалу, є параметри, які необхідно брати до уваги, якщо потрібно розрахувати їх кількість:
- діаметр;
- довжина;
- несуча здатність.
Гвинтові палі для різних типів будинків.
Перший параметр важливий при будівництві гвинтового підстави під важкі споруди. Інші параметри важливі для того, щоб правильно розподілити навантаження на грунт. Довжина палі повинна бути достатньою, щоб вона спиралася на тверді підстилають породи і не провалювалася. Несуча здатність відповідає за той же параметр, а саме стійкість всього фундаменту до навантажень.
Щоб визначити, скільки треба опор для основи під приватний будинок, необхідно визначитися з типом підстилаючого грунту. Якщо він стабільний, з рівною поверхнею, то розрахунок буде вельми простий і не займе багато часу. Якщо ж на ділянці є різні типи грунту або складний рельєф, то при розрахунку можливі деякі проблеми.
Слід брати до уваги, що при зведенні пальового фундаменту під приватний будинок можна використовувати кілька видів паль, що дозволить створити міцну основу майбутнього будинку. Важливим фактором для цього буде і матеріал, з якого виготовлені палі.
Розрахунок кількості паль
Як же визначити, скільки потрібно опор для якісного підстави? Розрахунок їх кількості, необхідної для того, щоб звести якісний фундамент, складається з трьох етапів.
На першому етапі потрібно визначити загальне навантаження. Вона включає в себе кілька факторів:
Схема гвинтової палі.
- Вага майбутньої споруди, включаючи внутрішні стіни, міжповерхові перекриття, меблі та предмети інтерєру, дах і фасадну обробку.
- Розрахункова корисне навантаження, яка створюється при експлуатації будинку людьми. Вона розраховується виходячи з п. 3.11 СНиП 2.01.07-85 * «НАВАНТАЖЕННЯ І ВПЛИВУ». Згідно СНиП, корисне навантаження на приватний будинок становить 150 кг / м2, а для офісних споруд - 200 кг / м2.
- Снігове навантаження на будинок, яка становить тиск маси снігу на дах і фундамент при сезонному скупченні. Розрахунок снігового навантаження описаний в п. 5.2 СНиП 2.01.07-85 * «НАВАНТАЖЕННЯ І ВПЛИВУ». Наприклад, для третього снігового району Росії розрахунковий тиск снігу становить 180 кг на кожен м2 поверхні даху-.
- Загальне навантаження від перерахованих факторів підсумовується і перемножується на коефіцієнт 1,1-1,2, щоб отримати значення навантаження для розрахунку кількості опор під приватний будинок.
Схеми пальових фундаментів з різних матеріалів.
Другим етапом розрахунку є визначення несучої здатності грунтів, розташованих на ділянці будівництва. Ця характеристика визначає граничне навантаження на кожну палю фундаменту. Вона залежить не тільки від самого грунту, але і від особливостей клімату. При переважанні холодних температур глибина промерзання грунту набагато більше, ніж в регіонах з теплим кліматом.
Несучу здатність грунту можна визначити двома способами:
- На основі геологічних вишукувань. Правила проведення геологічних досліджень і розрахунок грузонесущей здатності грунту наведені в п. 4.10 СНиП 2.02.03-85 «Пальові фундаменти».
- При неможливості провести геологічні вишукування в розрахунках потрібно використовувати мінімальну розрахункову навантаження на кожну палю. Вона визначена для більшості типів грунтів і залежить також від типорозміру використовуваних опор.
усереднені навантаження на гвинтові палі представлені в таблиці:
| Типорозмір палі | Глибина залягання гвинта [мм] | Розрахункова мінімальна нагрузкана 1 палю [кг] |
|---|---|---|
| ТСК 76х200х2500 | 1700 | 1000 |
| ТСК 89х250х2500 | 1700 | 2000 |
| ТСК 108х300х2500 | 1700 | 2500 |
З огляду на всі перераховані чинники, на останньому етапі розраховується, скільки опор треба для зведення якісного підстави.
Особливості розрахунку кількості паль
Схема пальового фундаменту із збірних гвинтових паль.
З огляду на той факт, що гвинтові палі розташовуються на відстані 2-3 м один від одного, існує ймовірність того, що будинок може з часом нерівномірно осісти. Для того щоб уникнути подібних проблем, при проектуванні пальового фундаменту потрібно враховувати можливі додаткові навантаження на фундамент з боку будівлі.
Якщо в місцевості будівництва переважають сильні вітри одного напрямку, то до навантаження потрібно додавати мінімум 20%. Як показує практика, в більшості випадків додається не 20%, а 30-35%, щоб перекрити всі можливі неточності при розрахунку навантажень на фундамент. Багато навантаження не проявляють себе після закінчення будівництва, тому краще перестрахуватися.
При розрахунку навантажень від будівлі на свайно-гвинтовий фундамент необхідно враховувати і внутрішні несучі стіни. Оптимальним варіантом буде більш часте розміщення опор на таких ділянках. Якщо ж стіна не несе, то палі можна розташувати на більшій відстані один від одного.
При наявності на ділянці будівництва слабких підстилаючих грунтів найкраще використовувати деревяні перекриття, які мають меншу вагу. Стіни і дах будинку в таких умовах теж повинні бути максимально легкими.
Коштувати брати до уваги той факт, що при загальній економії коштів на зведення гвинтового фундаменту не варто економити на кількості і якості гвинтових опор, так як від них залежить надійність і довговічність не тільки фундаменту, але і всієї споруди.
Приклад розрахунку фундаменту палі
Для розрахунку кількості паль потрібно врахувати їх діаметр, несучу здатність і довжину.
Як приклад розрахунку, скільки ж потрібно паль для зведення якісного підстави, наведемо розрахунок їх кількості для деревяного будинку з бруса, що зводиться в Новосибірській області.
За проектною документацією стіни будівлі, що зводиться повинні бути складені з бруса перерізом 150х150 мм. Периметр будинку становить 20 м (зруб 4х6 м), висота стін - 3,5 м. Передбачається наявність 4-х стін, двох внутрішніх перегородок по 4 м з того ж бруса, підлоги і стелі з дахом, а також меблів і печі. Питома вага деревяного бруса становить 600 кг / м3. Для зведення стін потрібно 0,15х3,5х (6 + 4 + 4 + 4) = 9,45 м3 деревини. З огляду на внутрішню навантаження, рівну 100 кг на 1 м2 будинки, отримуємо загальну вагу, рівний 9,45х600 + 24х100 = 8070 кг.
Снігове тиск на проектований будинок становить 24х180 = 4320 кг, де 180 кг / м2 - це норма навантаження для Новосибірська і Новосибірської області.
Вітрова навантаження підраховується перемножением площі будинку на суму (40 + 15h), де h - це висота стін. У нашому випадку вплив вітру одно 24х (40 + 15х3,5) = 2220 кг.
Треба брати до уваги також динамічне навантаження будівлі, яка становить 350 кг / м2 площі споруди. Для проектованої будівлі динамічне навантаження становить 24х350 = 8400 кг.
Загальний тиск будівлі на грунт становить 8070 + 4320 + 2220 + 8400 = 23010 кг.
Оптимальною кількістю опор для будинку 4х6 м з бруса перерізом 150х150 мм є 12 паль, чотири з яких ставляться по кутах будівлі, по дві - під довгі стіни будівлі, по одній - під короткі стіни і дві палі - для підтримки внутрішніх перегородок. Відповідно, знаючи кількість паль і навантаження на фундамент, отримуємо мінімальну несучу здатність кожної палі, що дорівнює 23010/12 = 1917,5 кг.
