Рассчитать столбчатый или винтовой фундамент под дом можно двумя способами: по упрощенному и по уточненному расчету фундамента. Столбчатый (часто добавляют слово буронабивной), и винтовой фундамент считаются одинаково. За площадь опоры принимают уширение столбчатого фундамента или лопасти винтового фундамента. Для расчета нам надо иметь следующие данные:
- вес дома (как рассчитать вес дома);
- несущая способность грунта;
- площадь лопасти винтовой сваи (в горизонтальной проекции) или столба фундамента (уширения, если таковое сделано).
Несущая способность грунта
- Галечниковые (щебенистые) с песчаным заполнителем — 6 кг/см2;
- галечниковые (щебенистые) с пылевато-глинистым заполнителем — 4 кг/см2;
- гравийные (дресвяные) с песчаным заполнителем — 5 кг/см2;
- гравийные (дресвяные) с пылевато-глинистым заполнителем — 3,5 кг/см2;
- песчаные грунты крупной фракции — 5 кг/см2;
- песчаные грунты средней фракции — 4 кг/см2;
- маловлажные песчаные грунты мелкой фракции — 3 кг/см2;
- влажные и насыщенные водой песчаные грунты мелкой фракции — 2 кг/см2;
- песчаные маловлажные пылеватые грунты — 2,5 кг/см2;
- песчаные влажные пылеватые грунты — 1,5 кг/см2;
- песчаные насыщенные водой пылеватые грунты — 1 кг/см2;
- супесь плотная — 3 кг/см2;
- супесь мягкая маловлажная — 2,5 кг/см2;
- супесь мягкая влажная — 2 кг/см2;
- суглинок плотный маловлажный — 3 кг/см2;
- суглинок плотный влажный — 2,5 кг/см2;
- суглинок мягкий маловлажный — 2,5 кг/см2;
- суглинок мягкий влажный — 1,8 кг/см2;
- суглинок очень мягкий маловлажный — 2 кг/см2;
- суглинок очень мягкий влажный — 1 кг/см2;
- глина плотная маловлажная — 6 кг/см2;
- глина плотная влажная — 4 кг/см2;
- глина мягкая маловлажная — 5 кг/см2;
- глина мягкая влажная — 3 кг/см2;
- глина очень мягкая маловлажная — 3 кг/см2;
- глина очень мягкая влажная — 2 кг/см2;
- глина вязкая маловлажная — 2,5 кг/см2;
- глина вязкая влажная — 1 кг/см2.
В случаях, когда определение вида грунта, следовательно, и его несущей способности, затруднено, нужно принимать значение в сторону уменьшения. Лучше недооценить несущую способность грунта, чем переоценить. В моем случае подходит «суглинок плотный маловлажный» с несущей способностью 3 кг/см2. Если вы сомневаетесь в правильности определения типа вашего грунта, то расчет проводится по значению 2 кг/см2. Так как у меня нет достоверных данных геологоразведки по составу моего грунта и для создания запаса по несущей способности грунта, я буду делать расчет исходя из цифры 2,5 кг/см2.
Одноэтажный дом: площадь опоры и количество свай фундамента
При весе дома 93 700 кг и несущей способности грунта 2,5 кг/см2 мы должны иметь площадь опор фундамента не менее чем 93700/2,5 = 37480 см2. Площадь отдельной опоры винтовой сваи или столба фундамента считается по формуле площади круга: 3,14*D2/4. Так, при диаметре уширения или лопасти винтовой сваи 50 см площадь опоры будет 1962,5 см2. Теперь вычислим, какую нагрузку может нести каждая фундаментная опора (умножим ее площадь на несущую способность грунта): 1962,5*2,5 = 4906 кг. Таким образом, минимальное количество свай фундамента дома будет равно массе дома поделенное на нагрузку, которую может нести каждая свая фундамента: 93700/4906 = 19 опор (округленно). Внимание, это минимальное количество свай, без коэффициента запаса по фундаменту (минимум 1,2). Так как у нас три несущих стены одной длины, то увеличим количество свай до кратного трем, то есть до 21 сваи.
Рисунок 1: первоначальное свайное поле.
Рисунок 2: дополнительные сваи по осям А и Б.
Рисунок 3: дополнительные сваи по осям 1-3.
Одноэтажный дом: упрощенный расчет свайного поля
Размеры одноэтажного дома 14,4х8 метров. Распределяем 21 сваю равномерно по периметру дома и под центральной несущей стеной. Для этого помещаем сваи фундамента на концах несущих стен. И затем распределяем между ними оставшиеся сваи (рис.1). Однако, по осям А и Б у нас пролет между сваями будет 4 метра, что слишком много для нижней обвязки дома. При такой длине пролета (более трех метров) либо обвязка дома будет провисать, что приведет к деформации стен, либо обвязка будет неоправданно массивной и дорогой. Поэтому, я добавил еще по свае на каждый пролет в осях А и Б (рис. 2). Так как оси А и Б практически не нагружают фундамент, то на этих дополнительных столбах фундамента можно не делать расширение. На рисунке 3 я добавил еще по 1 свае на оси 1-3. Это создаст дополнительный небольшой запас прочности несущей способности фундамента на (24/19*100)-100% = 26%, и снизит нагрузку на пролеты нижней обвязки дома, уменьшив их протяженность с 14,4/6 = 2,4 м. до 14,4/7 = 2,05 м. Значит, нам можно будет уменьшить сечение обвязки, которую мы будем рассчитывать позже. Таким образом, общее количество свай фундамента будет 24 с уширением и 4 без уширения.
Однако, есть небольшое «но». Дело в том, что центральная несущая стена может нести на себе иную нагрузку, нежели несущие стены периметра дома. Данный расчет свайного поля для столбчатого или винтового фундамента дома это не учитывает. Поэтому в следующей статье я напишу уточненный способ расчета фундамента.
