Калькулятор расчета раствора для бетонирования сваи

Влияние габаритов на стоимость

Выбор типа и параметров свай обусловлен не только их практичностью в исходных условиях, но и экономической целесообразностью. Поскольку несущая способность силовых элементов зависит от габаритов, то полезно оценить, насколько меняется стоимость для различных моделей опор.

Зависимость цены винтовых опор от габаритов отражена в таблице:

Длина стержня, м	Диаметр трубы, мм	Размер лопасти, мм	Цена, руб.
1,5	57	200	850
2,0	76	250	1150
2,0	89	250	1290
2,5	89	250	1400
1,5	108	300	1200
2,0	108	300	1450
2,5	108	300	1550

Сравнить, как изменяется стоимость забивной опоры в зависимости от размеров, можно по данным из таблицы:

Длина ствола, м	Тип сечения, мм	Стоимость, руб.
3	150х150	1350
4	150х150	1750
3	200х200	1800
4	200х200	2300

От размеров буронабивных опор зависит потребность в бетоне, цена на который определяется исходя и его прочностных характеристик. Стоимость такого фундамента обходится в среднем от одной тысячи рублей за погонный метр.

К факторам, увеличивающим стоимость, относят:

расход и класс арматуры,
гидроизоляционные материалы,
песок,
щебень и т.д.

Как видно из представленных данных, цена силовых элементов прямо пропорциональна их параметрам.

Чем больше размеры, чем выше несущая способность такого основания. К факторам ценообразования также следует относить качество использованного материала.

Как вычислить куб раствора для свайного фундамента

Указанная выше таблица марок бетона поможет рассчитать норму смеси для любого фундамента, в том числе и для свайного основания, так как в ней все значения составляющих выводятся не только в килограммах, но и в литрах.

Для расчёта общего норматива раствора, используемого в свайном фундаменте, следует вычислить мерный диапазон смеси для каждой сваи, а затем сложить все результаты. Формулы используются те же, что и при расчёте материала для пола или стен.

Сваи часто бывают круглыми, поэтому расчёт ведётся по площади сечения:

π — 3,14, D – диаметр сваи, H — высота сваи, K — количество.

По этой формуле рассчитывается любой мерный норматив для свай. Для квадратных столбов фундамента расчёты – такие же.

Использование бетона

Установка бетонных свай для фундамента — довольно простое дело, но многое зависит от качества и марки бетона. Довольно часто при заливке основания под дом применяют бетон марки М 500.

Тип раствора, который используется в фундаменте, зависит от вида свай:

Буронабивные и забивные железобетонные изготавливаются из смеси бетона В 15.
В армированных железобетонных сваях с арматурой должен быть бетон марки В 22,5.

Если речь идет о строительстве опор мостовых и различных гидротехнических сооружение, рекомендуется использовать бетон, марка которого немного выше, нежели у раствора, который используется при соединении всех сборных элементов. Далее мы рассмотрим типы бетонных свай для фундамента.

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:

Измеряемые.
Расчетные.

К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:

Состав слоев.
Уровень залегания грунтовых вод.
Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
Глубина залегания и состав плотных слоев.

К расчетным параметрам относятся:

Величина нагрузки на основание.
Несущая способность опоры.
Схема расположения стволов.
Параметры свай и ростверка.

Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию. Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.

Что собой представляют винтовые сваи

Чтобы провести правильный расчёт свайного фундамента необходимо как можно больше узнать об основном материале. Это позволит максимально точно составить проект, основываясь на характеристиках свайных конструктов, а также их свойствах.

Все сваи сверху объединяются ростверком. Его можно сделать как из деревянных, так и из металлических балок. Также можно взять сплошную железобетонную плиту. Но это сильно прибавит веса основной конструкции.

Свайные конструкты для расчёта фундамента можно изготовить как самостоятельно, так и заказать на заводе. При изготовлении непосредственно на месте строительства их основание лучше всего делать плоским.

Раньше винтовые сваи часто применяли военные инженеры при постройке фортификационных сооружений. Это было связано с тем, что они позволяют конструкции выдерживать повышенные нагрузки в экстремальных условиях.

Внимание! Свайные конструкты до сих пор незаменимы при создании мостов и переправ. Основная часть сваи — это ствол

Его диаметр от 80 до 130 мм. Конец в форме острого конуса. На него приваривается лопасть. Это позволяет максимально быстро и эффективно вворачивать свайные конструкты в грунт

Основная часть сваи — это ствол. Его диаметр от 80 до 130 мм. Конец в форме острого конуса. На него приваривается лопасть. Это позволяет максимально быстро и эффективно вворачивать свайные конструкты в грунт.

Некоторые сваи идут без оголовка. В таком случае в конце ствола есть отверстие. В него заводится рычаг, который позволяет вращать сваю с нужной скоростью. Эта особенность даёт возможность при необходимости удлинить ствол. Данная опция крайне необходима, когда работы проводятся на нестабильных грунтах.

К преимуществам свайных конструктов можно причислить:

Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
Когда сваи вворачиваются, не образуется ударная нагрузка. Благодаря этой особенности свайные фундаменты можно строить даже в местах плотной застройки, не опасаясь за сохранность ближайших домов.
Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях

Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
Возможность перепланировки

Ни один другой вид фундамента не даёт столько простора для изменений конструкции, как свайный. При необходимости стальной болт можно выкрутить и ввинтить в другое место.

Расчеты материала

Чаще всего рассчитывается количество требуемых материалов на 1м3 готовой смеси. Разобраться, сколько нужно бетона для армопояса, поможет специальный калькулятор. Но сделать расчеты можно и вручную. Расчет делается для куба бетона. При этом необходимо помнить, что вода с песком убирают воздух со щебня, убирают пузырьки и дают другой вес. Для этого следует точно знать такие параметры, как:

марка цемента;
необходимая пластичность и прочность раствора;
характеристика наполнителей;
нужное соотношение.

Материалы лучше всего соединятся между собой в бетономешалке. Для изготовления заливки применяется портландцемент ПЦ 400, песок или гравий плотность фракций до 20 мм. Чтобы смесь получилась качественной необходимо придерживаться точных пропорций. Компоненты лучше перемешивать в бетономешалке. При самостоятельном производстве необходимо делать смесь, которой хватит ровно на день, поскольку на вторые сутки использовать приготовленные ингредиенты уже невозможно — за время материал затвердеет. При этом необходимо помнить про морозостойкую добавку, которая улучшит качество раствора. На 10 кг цемента нужен килограмм дополнительного компонента. На 1 м3 бетона М200 смешивают материалы в таких пропорциях:

цемент — 280 кг.
песок — 0,5 м3;
щебень — 0,8 м3;
вода — 140 л.

Какие нюансы следует учесть при выполнении расчетов?

Чтобы создать надежную и долговечную несущую конструкцию застройщик должен как знать, как правильно нужно рассчитать расстояние между сваями и глубиной их заглубления. Что касается глубины погружения опор, то для ее вычисления следует учесть тип и сложность почвы. Застройщик должен учесть один важный нюанс. Нижняя часть каждой сваи должна погружаться на 30см глубже нормативной глубины промерзания почвы, определенной для того региона, в котором проводятся строительные работы.

Чтобы рассчитать свайно-ростверковый фундамент, следует учесть такие характеристики:

Степень, с которой будет осуществляться усадка опор при оказании на них вертикальной нагрузки.
Прочностные характеристики материалов, которые будут задействованы при изготовлении ростверка и свай.
Несущие способности оснований опор (если на участке наблюдаются существенные перепады рельефа).
Несущие способности почвы (застройщик должен учесть уплотнение грунта, которое будет происходить в процессе погружения свай).

Подбор состава бетона. Секреты профессионалов

Для тех, кто решился не только на самостоятельную заливку бетона, но еще и на его приготовление, рассмотрим расчет компонентов для 1 куба наиболее ходовых марок.

Внимание! Хотелось бы сразу оговориться о подсобных методах изготовления рабочего раствора. Дозировка 1 куба должна происходить строго из гостовских материалов, а не из подручных

Например, сегодня широко практикуется добавление моющих средств для удобоукладываемости раствора. Да, содержащиеся в «мыльницах» вещества увеличивают пластичность. Но возрастает и пенообразование, что снижает плотность и, соответственно, прочность бетона. Снижаются также показатели трещиностойкости, морозостойкости и долговечности в общем. Все это результат активности карбонатов и фосфатов, чье количество в избытке, особенно в дешевых моющих средствах.

Ниже рассмотрим сколько нужно материала для 1 м3 растворабез учета пластификаторов, так как различные виды и производители рекомендуют свою дозировку. Но в основном, она рассчитывается от количества цемента.
Указываемое значение нужно просто умножить на количество цемента и получится необходимый объем добавки. При этом масса такой единицы бетона от использования пластификатора не изменится.
Для фундамента, в зависимости от особенностей строительной площадки и будущей постройки, используется смесь марок М200, М250, М300.
Для стяжки пола на арматуру достаточно М200, редко в производственных помещениях используется М300. А в качестве наполнителя опалубки стен, берется товарный ячеистый бетон – пенобетон или пенополистирол бетон, который лучше приобрести в готовом виде от профессиональных производителей.
В таблице представлен подбор состава марок бетона в частях. Соотношение компонентов зависит от использованной марки цемента.

Пример нахождения размеров ростверка

Рассмотрим порядок расчета железобетонного ростверка. Ширина ленты должна быть равна толщине стен.

Если стены дома в 1,5 кирпича, то ширина стен составит 38 см. Такой же будет и ширина ростверка.

Высота ленты при такой ширине должна составить 50 см — это обеспечит необходимую жесткость на прогиб.

Арматурный каркас Будет состоять из двух горизонтальных решеток по 2 стержня 12 мм.

Общий объем бетона, необходимого для отливки, составит 0,5 · 0,38 · 30 м (общая длина ростверка) = 5,7 м3.

Учитывая возможность непроизводительных потерь, лучше заказывать 6 м3 готового бетона марки М200 и выше, или изготовить его самостоятельно прямо на площадке.

Сколько нужно бетона для заливки пола

Запланировав сделать стяжку пола, перед расчетом необходимого объема кубатуры для нее, нужно определиться с основным материалом

Например, тяжелый бетон образует долговечную и износоустойчивую поверхность.
Но масса 1 куба материала слишком большая, поэтому мастера при толщине стяжке в квартире более 60 мм рекомендуют обратить внимание на более легкие смеси. Например, пескобетон или самовыравнивающие растворы для стяжки

Конечно, себестоимость куба немного возрастет, но она полностью окупиться качеством и удобством укладки готовой смеси.
В соответствии с состоянием пола и выбранного материала для его выравнивания, планируется толщина будущей заливки – от 40 до 100 мм. Производить укладку необходимо монолитно, не деля на этапы этот процесс. Только так можно добиться максимального качества.
Для расчета необходимой кубатуры, также можно воспользоваться предыдущей формулой. Длину умножаем на ширину и высоту стяжки. Сложнее предстоит с расчетами, если основание имеет уклон и предстоит выровнять его под один уровень. Тогда в расчетах необходимо оперировать средними значениями толщины стяжки. Соответственно, точных значений не получить.

Примеры расчётов

Расчёт прочности одного элемента позволяет определить, сколько, в общем, понадобится свай для фундамента. В качестве константы возьмём расстояние между столбами в два метра. Мало того, согласно современным архитектурным веяниям опоры должны иметь общий ростверк.

Пример один

Диаметр одного металлического болта 30 сантиметров. Расчётная масса здания сто тонн. В формуле расчёта свайного фундамента особую роль играет несущая способность грунта. Возьмём чаще всего встречающийся показатель в четыре килограмма на сантиметр квадратный.

(πd2/4)*R

Уточним значения всех переменных:

π — неизменная величина, бесконечное число, которое для простоты математических исчислений принято обозначать как 3,14.
d — диаметр металлического болта (30 см).
R — радиус

Fсв=(πd2/4)·R =707,7·4=2826 кг.

Именно такой вес, в данном грунте сможет выдержать одна свая фундамента. Исходя из этих данных — продолжим расчёт.

Общий вес здания ровно 100 тонн. Эта цифра была взята для простоты исчислений. Перед тем как провести дальнейший расчёт свайного фундамента необходимо привести показатели к одной метрической системе. Переведём тонны в килограммы и получим значение N (количество опор).

N= 100000/2826=35,4.

Пример два

Чтобы понять алгоритм расчёта свайного фундамента закрепим материал и немного изменим базовые показатели. Расширим основание до 50 сантиметров. Это позволит увеличить практичность всей конструкции. Остальные показатели оставим без изменений.

Fсв=1962,5·4=7850 кг

Проведём расчёт свайного фундамента и получим 13 опор. Как видите, расширение основания позволяет значительно сэкономить на количестве свай, добившись хороших показателей устойчивости конструкции.

Пример три

Расчет свайного фундамента, пример которого вы увидите далее, может использоваться как для легких дачных домов, таки для массивных коттеджей, просто в первом случае используются стандартные винтовые сваи, в то время как при постройке коттеджей нужно будет использовать массивные буронабивные сваи, которые могут выдерживать достаточно серьезные нагрузки.

Для упрощения в примере расчет свайного фундамента осуществляется по винтовым опорам. Стоит отметить, что для таких свай небольшого размера в процессе проведения расчетов не берется в учет бокового трения, которое определяется при возведении тяжелых зданий, которые оказывают на сваи значительное воздействие.

https://www.youtube.com/watch?v=nBUrY5t7pzg

В данном случае будет рассматриваться детальный расчет общего количества свай, а также шага их установки для одноэтажного дома, размер которого составляет 7х7 м:

Изначально определяется общая масса расходных материалов. Предположим, что общий вес крыши, бруса и облицовки будет составлять 27526 кг с учетом снеговой нагрузки;
Размер полезной нагрузки составляет 7х7х150=7350;
Величина снеговой нагрузки составляет 7х7х180=8820;
Таким образом, приблизительная масса нагрузки на фундамент будет составлять 27526 7350 8820=43696 кг;
Теперь полученный вес нужно будет умножить на коэффициент надежности 43696х1.1=48065.6 кг;
Допустим, предусматривается установка винтовых опор, размер которых составляет 86х250х2500. Для того чтобы рассчитать их количество, нужно будет полученную сумму общей нагрузки распределить на ту нагрузку, которая прилагается на каждую сваю. 48065.6/2000=24.03, округляем полученное количество до 24, и получаем точное число нужного нам количества свай;
Для того чтобы установить 24 опоры, нужно будет использовать шаг установки 1.2 метра. Для формирования половых лаг нужно будет использовать еще две дополнительные сваи, которые уже будут располагаться непосредственно внутри дома.

Оптимальное расстояние

Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.

Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.

Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.

Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.

В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.

Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.

Расчет нагрузки на фундамент

Расчет веса каждого элемента производится с учетом параметров строительных материалов, из которых состоят эти элементы:

1 м² кровли с асбоцементными листами весит 50 кг. Соответственно, если площадь рассматриваемой крыши 70 м², то ее вес равен 70 × 50 = 3500 кг = 3,5 т.
Вес 1 м² чердачного перекрытия из дерева 150 кг, соответственно общий вес 50 × 150 = 7500кг = 7,5 т.
Вес 1 м² бетонного чердачного перекрытия 350 кг, соответственно общий вес 50 × 350 = 17500 кг = 17,5 т.
Вес 1 м² межэтажного перекрытия из дерева 200 кг, соответственно общий вес 100 × 200 = 20000кг = 20 т.
Вес 1 м² бетонного межэтажного перекрытия 400 кг, соответственно общий вес 100 × 400 = 40000 кг = 40 т.
1 м² внешней стены весит 250 кг. Соответственно, если площадь внешних стен 160 м², то общий вес равен 160 × 250 = 40000 кг = 40 т.
1 м² внутренней стены весит 240 кг. Соответственно, если площадь внутренних силовых стен 50 м², то общий вес равен 50 × 240 = 12000 кг = 12 т.
Примерный вес погонного метра ленточного фундамента 1700 кг. Учитывая, что периметр фундамента 34 м, то его общий вес равен 34 × 1700 = 57800 кг = 57,8 т.
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель) 26 т.
Вес снегового покрова 100 кг / м² кровли. Общий вес равен 50 × 100 = 5000 кг = 5 т. При расчете используется не площадь кровли, а площадь ее проекции (то есть площадь чердачного перекрытия). Также, величину снеговой нагрузки необходимо брать в зависимости от региона проживания.

Таблица определения снеговой нагрузки местности

Снеговой район	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Вес снегового покрытия Sg (кгс/м2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Карта зон снегового покрова территории Российской Федерации:

Подсчитаем общий вес дома:

Вес дома с деревянными перекрытиями 171 т.
Вес дома с бетонными перекрытиями 201 т.

Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 30% и получим:

Вес дома с деревянными перекрытиями 220 т.
Вес дома с бетонными перекрытиями 260 т.

Теперь, зная тип грунта, можно определить и проанализировать площадь подошвы фундамента.

Таблица допустимого давления на грунт, кг/см²:

Грунт	Глубина заложения фундамента, м
1 — 1,5	2 — 2,5
Щебень, галька с песчаным заполнением	4,5	6,0
Дресва, гравийный грунт из горных пород	4,0	5,0
Песок гравелистый и крупный	3,2	5,5
Глина твердая	3,0	4,2
Щебень, галька с глинистым заполнением	2,8	4,2
Песок средней крупности	2,5	4,5
Песок мелкий маловлажный	2,0	3,5
Суглинок	1,7	2,0
Глина пластичная	1,6	2,0
Супесь	1,5	2,5
Песок мелкий очень влажный	1,5	2,5

Возьмем для примера песок средней крупности с допустимым давлением на грунт 2,5 кг/см² = 25 т/м².

Получаем:

220 т / 25 т/м² = 8,8 м² допустимая площадь подошвы фундамента дома с деревянными перекрытиями.
260 т / 25 т/м² = 10,4 м² допустимая площадь подошвы фундамента дома с бетонными перекрытиями.

Зная периметр (длину) фундамента (в нашем случае 34 метра), можно определить минимально допустимую толщину ленты:

8,8 м² / 34 м = 0,26 м = 26 см (для дома с деревянными перекрытиями).

10,4 м² / 34 м = 0,31 м = 31 см (для дома с бетонными перекрытиями).

Допускается, если толщина ленты будет больше рассчитанных значений. Изменение в меньшую сторону недопустимо.

Набивные сваи

Существует несколько типов конструкций. Так, есть простые конструкции набивного типа. Трубы, у которых нижние отверстия закрыты, забиваются в грунт, ввинчиваются или вдавливаются. После этого в колодцы с трубами постепенно закладывается раствор. Сами трубы после застывания раствора вынимают.

Виброштампованные набивные сваи монтируются внутрь заранее сделанных колодцев при помощи специального приспособления, у которого на конце установлен вибропогружатель. Существует также отдельный тип набивных свай, расположенных внутри выштампованного колодца. Прежде чем их установить, необходимо вырыть колодцы, их форма должна быть пирамидальной или конусной. А впоследствии эти колодцы заполняются раствором бетона.

Какие данные потребуются?

Для расчета необходимо учитывать следующие аспекты:

Высоту основания (h), то есть расстояние от подошвы до обреза. Стандарт – около шестидесяти сантиметров над поверхностью почвы плюс заглубление.
Ширину (b). Она обычно зависит от массы здания, особенностей почвенной подушки, предполагаемой толщины стен.
Суммарную длину фундамента (l) – протяженность, которая подсчитывается как сумма всех несущих конструкций, расположенных как снаружи, так и внутри.

Если подошва заглубляется на 1,6 м, то общий итог должен составлять с учетом высоты 2,2 м. Глубина определяется по особенностям почвы, также учитывается марка используемого бетона

Во внимание принимается тип здания и его назначение

Подошва должна заглубляться ниже уровня промерзания, минимальное значение для этого – пятнадцать сантиметров.Существуют онлайн-калькуляторы, куда достаточно внести данные, чтобы получить расчет. Однако выполнить это можно и самостоятельно.

Общие сведения по результатам расчетов

Общая длина ростверка
– Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
Площадь подошвы ростверка
– Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
Площадь внешней боковой поверхности ростверка
– Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
Общий Объем бетона для ростверка и столбов
– Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
Вес бетона
– Указан примерный вес бетона по средней плотности.
Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
– Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
– Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
– Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
– Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
– Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
Минимальный диаметр арматуры столбов
– Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
– Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
Величина нахлеста арматуры
– При креплении отрезков стержней внахлест.
Общая длина арматуры
– Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
Общий вес арматуры
– Вес арматурного каркаса.
Толщина доски опалубки
– Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
Кол-во досок для опалубки
– Количество материала для опалубки заданного размера.