Розрахунок буронабивної фундаменту

Загальна інформація

Буронабивних називається фундамент, зрадник навантаження від будівлі на грунт за допомогою окремих бетонних паль, які перекриваються надалі плитою із залізобетону. Палі для цього виду фундаментів виготовляються в спеціально пробурених каналах, прямо на будмайданчику.

Доцільність вибору буронабивної фундаменту найчастіше виправдовується на мяких, слабких або рухливих грунтах, нестисливої шар яких, здатний сприймати навантаження від будівлі, знаходиться дуже глибоко, і всі інші види фундаментів не здатні передати на них навантаження від ваги будівлі. Такі грунти присутні в заболоченій місцевості, в ярах, на торфяних ґрунтах, на схилах пагорбів тощо.

На цьому типі бетонних фундаментів будуються як будинки з легких конструкцій, так і більш важкі будівлі, наприклад, цегляна.

Одним з головних переваг буронабивної фундаменту для приватного будинку є його відносна невисока вартість. Основні витрати по установці включають в себе бетонну суміш, арматуру різних профілів і підручні матеріали для влаштування опалубки. Саме тому ці фундаменти воліють забудовники дачних ділянок і невеликих будинків і котеджів. Час і сили на його зведення витрачається зовсім небагато.

Також до його достоїнств, особливо при будівництві невеликих будинків власними силами, поодинці, можна віднести те, що палі для цього типу фундаментів робляться поштучно, що дозволить замішувати і освоювати невеликі обсяги бетону. На відміну, від дорогих монолітних конструкцій, які вимагають виконання дуже великого обсягу бетонних робіт і, відповідно, більшу кількість робочих рук.

Для фундаментів цього типу можуть виконуватися ростверки, що зєднують палі в єдиний конструктивний каркас. Це підвищує міцність фундаменту. Ростверки варто робити для цегляного будинку. Однак якщо будівля виконана з легких матеріалів, і в палях забезпечена достатня величина заглиблення, яка запобіжить їх просідання або випинання, виконання ростверку необовязково.

Технологія зведення фундаментів

Щоб розрахувати буронабивної бетонний фундамент палі цегляного будинку, варто зрозуміти технологію його пристрою. Відмінною особливістю цих фундаментів є відсутність необхідності проведення земляних робіт.

Спочатку ручним або механічним буром буриться свердловина на розрахункову глибину закладення і необхідного діаметра.

Якщо дозволяє грунт, тобто має достатню щільність і не сипкі, то встановлюється опалубка тільки для оголовка палі над поверхнею землі, а бетон заливається прямо в свердловину.

В іншому випадку опалубка встановлюється всередині свердловини. Часто її роль виконує труба з будь-якого відповідного матеріалу - азбестоцементу, поліетилену, стали або будь-який підручний матеріал, який можна згорнути в трубку.

Надалі, при розрахунку буронабивної фундаменту будуть приведені витрати арматури в палях. А поки що треба знати, що паля відчуває навантаження на стиск і розрив, цим і зумовлено застосування арматурного каркаса для монтажу. Виконується він з арматури ребристого профілю діаметром 10 мм з привареними поперек шматками гладкої арматури меншого діаметра (6-8 мм), з кроком в 1 м, для забезпечення жорсткого каркаса. Арматура виводиться над поверхнею землі для влаштування ростверку, якщо такий запланований.

Далі проводиться заливка бетону. Робити це необхідно невеликими порціями, постійно шаткуємо і утрамбовуючи суміш, щоб запобігти утворенню пустот з повітря, які при застиганні погіршать міцність фундаменту. Після закінчення заливки необхідно закрити місце заливки щільної поліетиленовою плівкою, щоб уникнути потрапляння опадів і розмивання верхнього шару "бетонного тіла". Якщо під час твердіння варто дуже спекотна і суха погода, то рекомендується проливати бетон водою.

Як видно з опису, технологія влаштування паль буронабивної фундаменту досить проста, що робить можливим його пристрій власними силами для забудовника при будівництві цегельного будинку або будівлі з іншого матеріалу.

Однак в цьому випадку дуже важливим і відповідальним завданням є розрахунок буронабивної фундаменту. Помилки в розрахунку чреваті складними і дорогими переробками по зміцненню. Краще відразу правильно розрахувати фундамент будинки.

розрахунок конструкції

Щоб виконати розрахунок, необхідно враховувати несучу здатність кожної окремої палі і їх кількість. Зрозуміло, що несуча здатність безпосередньо залежить від її габаритів. Причому, як ми побачимо при розрахунку, зовсім невелика різниця в діаметрі палі значно збільшує її несучу здатність. Наприклад, при d = 300 мм вона витримає навантаження в 1700 кг, а якщо збільшити її діаметр на 200 мм, то її несуча здатність різко зросте і вона вже зможе витримувати вагу до 5000 кг.

При зведенні буронабивної фундамент власними силами дуже важко зрозуміти, чи досягнуто при бурінні рівень несжимаемости грунту. Тому фахівці радять навіть після розрахунків бурити на глибину від півтора до двох метрів для підстраховки. Ця глибина гарантує те, що глибина промерзання залишається значно вищим, рівень грунтових вод вже пройдено, а несуча здатність грунту на такій глибині досить велика і, напевно буде більше розрахункової з великим запасом (приблизно 6 кг / см2)

Ще один момент, який має пряме відношення до розрахунків, це вибір розміру бура. Сучасне обладнання дозволяє бурити дуже глибокі свердловини різного діаметру від 15 до 40 см. А так звані фундаментні бури дозволяють при дуже невеликому діаметрі буріння, наприклад в 20 мм, досягнувши дна, розширювати діаметр основи вдвічі або навіть втричі. Це розширення забезпечує опорну площу палі і збільшує її здатність чинити опір випучіванію.

При розрахунку керуємося нормативним документом - Звід правил СП 24.13330.2011 Свайний фундамент. Актуалізована редакція СНиП 2.02.03-85.

формули розрахунку

Щоб виконати розрахунок кількості паль у фундаменті, необхідні два параметри - загальна вага будівлі і несуча здатність кожної окремо.

Розрахунок проводиться з використанням формули.

= m R F, де

R - розрахунковий опір ґрунту, яке приймається.

F - площа обпирання.

m - коефіцієнт умов роботи палі в грунті (приймаємо m = 1).

Розрахунковий опір грунту приймається для пісків з будь-яким рівнем вологості 3-4,5 кгс / см2, 1-6 кгс / см2, 5-6 кгс / см2.

На практиці розрахунок міцності палі визначається від марки бетону, який застосовувався при її виготовленні. Цифра в марці бетону показує, яке навантаження здатна витримати паля на квадратний см її ваги. Наприклад, паля з бетону М100, поперечного перерізу 200х200 мм = 400 см2 витримає навантаження в 40 000 тонн.

Зведені дані

Для зручності зведемо дані в загальний список:

1. При діаметрі обпирання в 150 мм, площа обпирання буде дорівнює 177 см2, несуча спроможність палі приймається рівною тисяча шістьдесят два кг.
2. При діаметрі обпирання в 200 мм, площа обпирання буде дорівнює 314 см2, несуча спроможність палі приймається рівною одна тисяча вісімсот вісімдесят чотири кг.
3. При діаметрі обпирання в 250 мм, площа обпирання буде дорівнює 491 см2, несуча спроможність палі приймається рівною 2946 кг.
4. При діаметрі обпирання в 300 мм, площа обпирання буде дорівнює 707 см2, несуча спроможність палі приймається рівною 4242 кг.
5. При діаметрі обпирання в 400 мм, площа обпирання буде дорівнює 1256 см2, несуча спроможність палі приймається рівною 7536 кг.
6. При діаметрі обпирання в 500 мм, площа обпирання буде дорівнює 1963 см2, несуча спроможність палі приймається рівною 11775 кг.

Дані по діаметру арматури паль дані в розділі "Коротка довідка по технології зведення буронабивної фундаменту".

А її витрата можна розрахувати так:

1. Паля 150 мм - каркас з 3 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 6 м, гладкого - 0,75 м.
2. 200 мм - каркас з 4 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 8 м, гладкого - 1м.
3. 250 мм - каркас з 4 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 8 м, гладкого - 1.26 м.
4. 300 мм - каркас з 6 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 12 м, гладкого - 1.51 м.
5. 400 мм - каркас з 8 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 16 м, гладкого - 2.01 м.
6. З 500 мм - каркас з 10 прутів, при витраті арматури ребристого профілю 20 м, гладкого - 2.05 м.

Розрахунок загальної кількості паль фундаменту

З огляду на загальну вагу будинку і його навантаження на буронабивної фундамент, проводиться розрахунок необхідної кількості паль. Воно пропорційно вазі будинку, який залежить від того, з якого матеріалу він буде виготовлений. Якщо це газобетон - тиск буде легше, якщо цегла, то його вага буде значно вище. Чим вага будинку більше, тим більше навантаження на фундамент, тим більше паль буде необхідно встановити. Відповідно фундамент крок установки буде зменшуватися. Тут варто запамятати один важливий момент, який допоможе уникнути помилок при розрахунку. Існує обмеження щодо мінімальної відстані між осями паль. Воно не повинно перевищувати трьох діаметрів палі. Недотримання цієї відстані принесе зворотний результат - знизить їх несучу здатність, тет самим фундамент будинку буде ослаблений.

Наприклад, при діаметрі палі в 500 мм, які найчастіше застосовують при зведенні цегляного будинку, що має буронабивної фундамент, мінімальна відстань між осями має становити понад 150 см.

Ось таким способом і з застосуванням даних рекомендацій можна самостійно розрахувати буронабивної фундамент для свого цегляного будинку. Однак, якщо є сумніви в тому, чи той ви вибрали фундамент, або в правильності розрахунку, то варто звернутися до фахівців, які зможуть більш точно визначити тип ґрунту і його характеристики, а також перевірять ваші розрахунки.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!