Розрахунок кількості гвинтових паль з урахуванням типу ґрунту та ваги будівлі

Будівництво будь-якого будинку починається з планування та вибору типу фундаменту. Не є винятком і розрахунок гвинтових паль, їх кількості, параметрів та способу встановлення. Важливою умовою є визначення кроку між точками, що забезпечує міцність та стійкість усієї конструкції. Правильно зробити розрахунок, визначити кількість будматеріалів цілком під силу кожному, тим більше, що сьогодні пропонуються дуже прості правила.

Зміст

Способи розрахунку

Як випливає з назви, основою пальово-гвинтового фундаменту виступають гвинтові палі для подальшого з загвинчування в ґрунт. Вибір параметрів залежить від передбачуваного навантаження, особливостей ґрунту, глибини його промерзання, розрахункової кількості опадів тощо. Це стосується довжини труби, її діаметра, товщини стінки та типу виготовлення.

Спеціалізовані компанії пропонують складну систему підрахунку потрібної кількості виробів з урахуванням особливостей конструкції, площі будинку, несучої здатності ґрунту та інших, напевно, важливих, але не завжди затребуваних показників. Ми ж пропонуємо простішу формулу, яка пройшла перевірку десятиліттями і де прийнято до уваги всі ключові умови.

Приклади ростверків для гвинтових паль

Яким має бути діаметр труби

Цей показник визначає несучу здатність кожної окремо взятої гвинтової палі. Найменший діаметр розрахований на мінімальне навантаження в межах 1,5 тонн, максимальний – понад 10 тонн – використовується для дво- та триповерхових будівель, цегляних, кам'яних та зроблених з колод будинків. Для зручності ми систематизували ці показники у таблиці

Таблиця визначення діаметра за призначенням будови

Діаметр гвинтової палі, мм

Несуче навантаження, кг

Полегшені конструкції – паркани, огорожі із сітки рабиці тощо.

Господарські будівлі, навіси тентів, теплиці, парники

Паркани з цегляними стовпами, дачні будівлі, навісні конструкції, альтанки, загони для тварин

Одноповерхові зроблені з колод будинки, будинки з бруса, каркасні будівлі

Зроблені з колод будинки з двох поверхів або одноповерхова будова з мансардою, кам'яні та цегляні будинки

Цегляні, блокові та кам'яні будинки до 3-х поверхів, великі будівлі, тепличні будівлі

Важливо! При визначенні маси майбутньої споруди враховується абсолютно все – вага самої конструкції, внутрішніх перегородок, покрівлі, оздоблення, меблювання та навіть приблизна кількість осіб, які будуть знаходитися в приміщенні.

Діаметр елементів залежить від маси будівлі

Зверніть увагу, що розрахунок кількості гвинтових паль для каркасного будинку проводиться за тими самими вимогами.

Довжина опор

Ще один найважливіший параметр, від якого залежить міцність та стійкість усієї конструкції. Якщо вони виявляться надто короткими, згодом будинок просяде під власним тягарем, почнуть лопатися стіни та з'являться тріщини. Зайво довгу трубу неможливо буде вкрутити до розрахункового занурення, внаслідок чого вийде хатинка на «курячих ніжках», до якої доведеться прилаштовувати ганок, сходи або сходи.

Для того, щоб правильно вибрати довжину, потрібно враховувати 3 основні показники:

тип ґрунту;
кількість підземних вод;
глибина промерзання.

Важливо! Якщо є перепад висоти між різними точками ділянки, глибина занурення буде різною. Оголовки після вкручування мають бути на одномурівні.

Як визначити тип ґрунту та його несучу здатність

Відповідно до ГОСТ 25100-95 виділяють такі класи природних ґрунтів:

скельний та напівскельний з жорсткими структурними зв'язками;
великоуламковий;
пісок - великий, середній, пилуватий;
глинистий – суспесь, суглинок, глина;
заторфований;
торф.

Можна провести самостійний аналіз, для чого в місці встановлення опор потрібно викопати яму глибиною близько метра та подивитися структуру ґрунту.

Якщо на зрізі видно глинисту масу з різними включеннями або пісок, мінімальна довжина палі буде 2500 см. При переважанні торфу, м'якій структурі та високій вологості доведеться бурити ями до того моменту, поки бур не уткнеться в твердий грунт. У цьому випадку довжина кожного виробу визначатиметься по глибині. У деяких регіонах цей параметр досягає 6 метрів.

Важливо! Кількість ґрунтових вод можна визначити через добу з того, наскільки сильно промокне дно.

Несуча здатність ґрунту показана в таблиці:

Щільна структура, кг/кв.

Середня структура, кг/кв.

Пісок (велика фракція)

Пісок (середня фракція)

Пісок (дрібна фракція, відсів)

Суспесь волога (пластична)

Глина волога (пластична)

Глибина промерзання ґрунту

Обов'язковою умовою міцності фундаменту є подолання точки промерзання. Якщо цього не зробити, у найближчі 3-5 років основа будинку буде буквально виштовхнута замерзаючим ґрунтом. Особливо це стосується ґрунту з переважанням ґрунтових вод – замерзаючи, грудки утворюють нерівномірну структуру та поступово викидають стороннє тіло. Це стосується і стовпчастого, і гвинтового, і монолітного фундаменту.

Як виглядає вже вкручений елемент з урахуванням шарів ґрунту

Визначити глибину промерзання можна за СНиП 2.02.01-83, де вказані основні коефіцієнти та розроблено додаток з картою РФ, де вказані нормативні дані щодо глибини промерзання ґрунту в кожному регіоні.

Важливо! Середній показник глибини промерзання становить 150 див.

ВІДЕО: Розрахунок фундаменту на гвинтових палях

Перепад між висотами ділянки

Визначити, чи перепад рівня можна за допомогою нівеліра. Це професійний інструмент, який фіксує до сантиметра різницю між крайніми точками. Можна це зробити водяним рівнем, але тоді знадобиться рулетка, щоб встановити висоту.

Наведемо приклад. За типом ґрунту та глибиною промерзання підходять гвинтові палі для будинку завдовжки 2,5 метри. На ділянці є перепад висоти 0,5 метра. У верхній точці ділянки починають процес установки 2,5-метрових, для нижньої частини потрібно використовувати вже 3-метрові, щоб компенсувати різницю.

Облік різниці у висоті

Важливо! Якщо перепад перевищує 500 мм, до розрахункової довжини потрібно додати ще стільки ж, оскільки в найнижчій точці до єдиного рівня може не вистачити кількох сантиметрів.

Методика розрахунку

Розрахунок гвинтових паль виконується з урахуванням ваги та розмірів майбутньої будови. Відстань між точками (крок) складає:

200 см – при будівництві з важких матеріалів – черепашник, піно-, газо- та шлакоблоки, камінь, плити;
300 см – для зроблених з колод і дерев'яних будинків з оциліндрованої колоди, профільованого або клеєного бруса;
250 см – для дерев'яних будівель у регіонах з підвищеними вітровими та сніговими навантаженнями;
350 см – для полегшених конструкцій, теплиць,парканів та огорож.

Такий вигляд має нижній рівень дерев'яного будинку

Основні правила

Для визначення сумарної кількості складають проект усієї будови або його підстави. Далі підраховують, скільки треба паль з урахуванням кроку (див. вище), при цьому враховують такі параметри:

спершу закручують по кутах, а потім рухаються по периметру;
на перетині несучих стін встановлюється додаткова;
по периметру несучих стін розрахунковий крок знижується на 50 см (якщо порахували 250 см, то під стіною, що несе, потрібно скоротити відстань до 200 см);
пляма заповнюється таким чином, щоб не перевищувати вказаний у розрахунках (200–300 см);
під піччю чи каміном має бути як мінімум дві гвинтові труби, щоб не збільшувати навантаження на весь фундамент;
для тераси або веранди кількість визначається точно за таким же принципом, як і під будинок.

Проект основи будинку

Як правильно розрахувати ростверк

Ростверк - верхня частина пальового фундаменту, за рахунок якої рівномірно розподіляється навантаження від несучих елементів. В основному її виготовляють із металевих конструкцій (швеллер, куточок та ін.) та заливають бетонним розчином.

Важливо! Для влаштування ростверку вибирають цемент не нижче марки М150.

Вже встановлені опори без ростверку

Для рівномірного розподілу навантаження та міцності всієї конструкції потрібно правильно визначити розміри ростверку:

розрахункова висота – 30 див.
ширина – 40 см.

Обов'язково посилюють стрічку арматурою Ø 10-12 мм або сіткою на основі тих же лозин. Мінімальне видалення від краю ростверку 2-3 см, щоб сітка була повністюпокрита розчином і не іржавіла на відкритому повітрі.

Як розрахувати гвинтові опори на ростверк

Ростверк може бути не армованим, але в цьому випадку вибирають цемент марки М350-400, щоб створити важкий бетонний розчин. З огляду на те, що це ще й додаткове навантаження на палі, обов'язково враховують вагу плити при визначенні діаметра.