Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

Свайно-плитный фундамент (СПФ) — комбинированный тип основания, которое способно выдерживать повышенный нагрузки длительное время. Такой фундамент состоит из двух несущих конструкций: свайного поля и бетонной плиты. Основное назначение комбинированного СПФ — многоэтажное строительство. Например, 90% зданий комплекса Москва-Сити построены на свайно-плитныхоснованиях. В малоэтажном строительстве такая конструкция используется редко по причине нецелесообразности и высокой стоимости.

Монтаж СПФ при возведении коттеджа или загородного дома оправдан в следующих случаях:

  1. В зонах с повышенной сейсмической активностью.
  2. На пучинистых грунтах, при этом несущие сваи рекомендуется дополнительно усилить перед сооружением монолитной плиты.
  3. В местах, где глубина промерзания грунта ниже 2,5 м.
  4. Пласты грунтовых вод расположены высоко к поверхности земли.
  5. При возведении сооружений чувствительных к вибрациям (из пенобетона, стекла).
  6. Строительство пристройки к существующему зданию на монолитном или ленточном фундаменте.

Часто свайно-плитное основание применяют при отсутствии данных гидрогеологических изысканий участка. Во многих случаях стоимость устройства СПФ оказывается ниже, чем проведение исследований. Для подстраховки будущие владельцы частного дома выбирают этот тип основания, как самого надежного и долговечного.

Расчеты комбинированного свайно-плитного фундамента

Расчет СПФ состоит из двух частей:

  1. расчет свайного фундамента;
  2. расчет параметров бетонной плиты.

При расчете свайного фундамента определяется диаметр свай, их количество, расстояние между сваями, глубина залегания. Данный расчет не представляет сложности — его легко провести самостоятельно. Результатом расчетов станет схема, на которой указано расположение свай.

Расчет плитной части более сложный. Он учитывает следующие факторы:

  1. планируемая нагрузка на плитное основание;
  2. глубина промерзания грунта;
  3. наличие дренажной системы;
  4. наличие и толщина подушки между подземными водами и основанием;
  5. неравномерность свайного фундамента;
  6. условия взаимодействия плиты с грунтом и пр.

При наличии определенных знаний для расчета СПФ можно использовать профессиональную программу GeoPlate, которая позволит не только точно определить параметры бетонной плиты, но рассчитает осадку с учетом всех физических и геометрических данных.

Точные инженерные расчеты в обязательном порядке проводятся при строительстве многоэтажных сооружений. При возведении частного малоэтажного дома и учета того, что нагрузка на СПФраспределяется следующим образом: 85% — на сваи и 15% — на плиту, а также небольшой массы здания, сложными расчетами плитной части можно пренебречь.

Толщина монолитной плиты зависит от марки бетонной смеси, используемой для ее заливки, площади сооружения и его массы. Для дома 10х10 из тяжелых строительных материалов (кирпич керамический, железобетон) оптимальная толщина плиты будет составлять 30-40 см. Строение такой же площади, но возведенное из легких материалов нуждается в основании толщиной 20-30 см. Для легких конструкций и небольших домиков 6х6 м достаточно плиты толщиной 10 см.

Зная площадь основания и толщину плиты легко вычислить требуемое количество бетонной смеси для устройства СПФ: площадь основания х толщина в метрах = кол-во бетона (м3).

Расчет осадки

Расчет осадки также производится в профессиональных инженерных программах типа PLAXIS. При строительстве дома массой до 12-15 тонн осадка фундамента будет составлять не более 1-3%, поэтому производить сложные расчеты осадки необязательно. Однако если строительство ведется на пучинистых почвах, то расчет лучше произвести и с его учетом продолжать строительство.

Можно ли самостоятельно рассчитать осадку СПФ? При наличии инженерного опыта, специальных знаний и всех исходных данных произвести расчет можно самому, руководствуясь нормативами СП 24.13330.2011. Из всех способов расчета рекомендуется использовать самый простой — метод послойного суммирования с вычислением осадки каждой отдельной сваи. В идеале расчет осадки лучше заказать проектной организации вместе с разработкой проекта дома.

Технология строительства СПФ

Общая технология строительства описана в СП 22.13330. В соответствии с нормативами процесс обустройства свайно-плитного основания включает следующие этапы:

Подготовительные работы

Под этим понятием подразумевается расчистка участка от мусора, выравнивание, выполнение разметки расположения свай по схеме. Также на данном этапе решается вопрос с покупкой или изготовлением бетонной смеси для плиты. Учитывая, что заливку фундаментной плиты лучше производить за один раз, бетон лучше заказать на ближайшем РБУ. Замесить такое количество бетона самостоятельно практически нереально, однако если у вас есть соответствующее оборудование, опыт и несколько помощников, можно изготовить смесь на участке.

Монтаж свай

Сваи монтируются разными способами в зависимости от их типа, глубины залегания, особенностей участка и пр. В сфере частного домостроения самый востребованный вариант — винтовые сваи. Они имеют множество преимуществ: доступная цена, широкий выбор типоразмеров, простота монтажа. Плитный фундамент на винтовых сваях прослужит не менее 20 лет, а при благоприятных условиях до 50 лет.

Монтаж винтовых свай может осуществляться ручным или механическим способом. После того, как сваи погружены в грунт до нужной глубины проводится их выравнивание путем обрезки. Дальше на готовое свайное поле устанавливается плитная часть основания.

Устройство плиты на винтовых сваях

Плитная часть СПФ изготавливается в следующем порядке:

  • Торчащие из грунта сваи объединяются с металлическим ростверком. Для устройства ростверкаиспользуются швеллеры и уголки размера 20 или 30. Устанавливаются элементы по периметру и внутри свайного поля по линиям установки свай. Свайное поле засыпается гравийно-песчаннойсмесью, образующей «подушку» для будущей плитной части СПФ.
  • Отливается подбетонка — стяжка из тощего бетона марки В7.5 толщиной 10 см. Назначение подбетонки — выравнивание поверхности для укладки гидроизоляции и утеплителя.
  • Монтаж гидроизоляции. Можно применять как современные гидроизоляционные пленки-мембраны, бикростом, технониколь, так и классику — рубероид, гидроизол.
  • Монтаж теплоизоляции. Монолитная плита основания одновременно будет являться нижним слоем пола в доме, поэтому утепление положить лучше сразу, чтобы сделать пол теплым. В качестве теплоизоляции используются плиты пеноплекса толщиной 10-15 см.
  • По периметру будущего монолитного перекрытия устанавливается опалубка. Высота опалубки должна быть на 10 см выше высоты (толщины) плиты.
  • Внутри выполняется армирование профилем с размером ячейки 30 см. Нижний слой армирующей сетки желательно укладывать на полимерную пароизоляционную подкладку, которая будет покрывать утеплитель. Верхняя часть арматурного каркаса соединяется с выпусками ростверка.

  • Для усиления конструкции по торцам монтируются П-образные металлические элементы из арматуры.
  • Заливка бетоном марки В15 или В20. Чтобы равномерно залить всю бетонную массу в едином направлении необходимо использовать бетононасос. Таким оборудованием всегда оснащены автобетоносмесители, доставляющие бетон. Для выравнивания бетонного слоя используется правило.
  • Утрамбовка производится при помощи виброоборудования.

Заливка монолитного основания на сваях начинается с мест, где расположены наружные свайные опоры. Утрамбовка также должна производиться сначала вокруг свай, а потом по всей площади плиты.

  • Фундамент на винтовых сваях с монолитной плитой окончательно затвердевает через 7-10 дней. В процессе затвердевания рекомендуется соблюдать температурный режим. При сухой погоде и температуре выше +22 необходимо поливать плиту каждые 2-3 часа, чтобы избежать появления трещин. При наличии осадков нужно укрыть СПФ пленкой или соорудить временный навес.

Свайно-ростверковый фундамент с монолитной плитой

Назначение ростверка — правильное распределение нагрузки и связка двух типов основания: свайного и плитного посредством объединения свайных оголовков. Для СПФ этого типа лучше использовать не металлический, а железобетонный ростверк. Для устройства ж/б ростверка по оголовкам свай выполняется устройство опалубки, армирование, а потом заливка ростверка бетоном марки В10.

После того как монолитный ростверк наберет прочность (через 7-10 суток) приступают к устройству монолитной плиты. Поэтапное строительство в этом случае аналогично тем процессам, которые выполняются при устройстве фундамента на винтовых сваях с металлическим ростверком: подбетонка, гидроизоляция, утепление, опалубка, армирование, заливка бетонного массива, утрамбовка.

Свайно-ростверковый фундамент с плитой может иметь разную высоту:

  1. Приподнятый — расположен выше уровня земли. Это наиболее удобный вариант, позволяющий не делать сложные расчеты осадки.
  2. Нулевой — высота соответствует уровню грунта. Его устройство сложнее и возможно только на стабильных грунтах.
  3. Углубленный — находится ниже уровня земли. Ввиду его сложности не рекомендуется использовать его в частном домостроении.

Источник:
http://fazenda.guru/fundament-plita-na-svayax-svoimi-rukami-poshagovaya-instrukciya/

Комбинированный свайно-плитный фундамент: устройство плиты по сваям

Согласно своду правил СП 22.13330 на просадочных грунтах самым эффективным является свайно-плитный фундамент либо плитный ростверк по оголовкам буронабивных или винтовых свай. Отличие этих конструкций заключается в полном опирании плиты на грунт для передачи части нагрузок. Ростверк с землей не контактирует, необходим исключительно для обеспечения пространственной жесткости фундамента и опирания мелкоформатных стеновых материалов (кирпич, блоки).

Пошаговая инструкция по устройству

Комбинированный фундамент всегда дороже отдельных оснований, включенных в его конструкцию, поэтому его закладывают в проект в следующих случаях:

  • плитный ростверк необходим, чтобы собрать неравномерно распределенные нагрузки (например, в здании много тяжелых перегородок);
  • заглубленная плита, являющаяся полом по грунту подземного этажа, опирается на просадочные грунты (здание осядет после возведения стен);
  • на оголовки буронабивных/винтовых свай невозможно опереть стены из мелкоформатных материалов (кирпичная, блочная кладка).

Другими словами, в СП 24.13330 рассматривается проектирование плитных ростверков по оголовкам свай для самых тяжелых геологических условий участка, когда даже плавающая плита, обладающая высокой несущей способностью, может уйти под землю после строительства на ней коробки коттеджа.

Расчет и изыскания

В СП 24.13330 указано, что при геологических изысканиях для комбинированных оснований глубина разведочного шурфа/скважины должна быть на 5 – 10 м ниже подошвы сваи при нагрузках до 3 МН, свыше этого значения, соответственно. Если пятно застройки больше 10 х 10 м, глубина разведочных шурфов увеличивается до 15 м от подошвы сваи. Техногенные почвы, рыхлые, органические, насыпные пласты должны быть пройдены насквозь до уровней с достаточной несущей способностью. Достаточность несущей способности пласта выясняется с помощью расчётов.

Плитный ростверк по сваям передает сборные нагрузки здания на пласты с гарантированной несущей способностью. Поэтому сваи не могут погружаться «чуть ниже отметки промерзания», а погружаются именно до несущего пласта, в этом вся суть свай. В упомянутых выше нормативах СП принято обозначение свайно-плитного фундамента, как КСП (комбинация свая-плита). Погрешность в расчетах допускается лишь в сторону увеличения запаса прочности. Допускается постоянный и переменный шаг свайного поля, монолитный и сборный ростверк.

Индивидуальному застройщику необходимо учесть:

  • строение, плита, свайное поле и грунты это единая конструктивная система;
  • расчет изгиба, внутренних усилий, просадок и подвижек производится исключительно в специализированных программах методом подбора минимально возможных параметров (толщина плиты, количество и диаметр арматуры, диаметр сваи, глубина погружения) для сокращения бюджета строительства.

Самостоятельные вычисления в данном случае практически невозможны. На точность расчетов влияют даже такие факторы, как конфигурация стен, конструкция котлована, плотность застройки поселка, очередность сооружения стен, перекрытий, кровли. Поэтому расчет следует доверить специалистам.

Свободным сопряжением ростверка является заделка сваи на 5 – 10 см в монолитную плиту или опирание ж/б конструкций на оголовки. Жестким сопряжением является заделка на длину анкеровки, этот метод используется в случаях:

  • наличия выдергивающих нагрузок;
  • применения составных, наклонных свай;
  • присутствия смещающих горизонтальных нагрузок;
  • на торфяных, текучих глинистых, рыхло-песчаных грунтах.

При жесткой заделке необходим расчет на продавливание, может применяться уширение оголовка.

Разметка и коммуникации

Для комбинированных фундаментов КСП разметку производят по осям свайного поля с учетом габаритов котлована:

  • монтаж обносок – на расстоянии 1 – 2 м от углов котлована, натяжение шнуров по осям стен;
  • оконтуривание периметра – черта для каждой стороны котлована мелом, известковым раствором на грунте.

На этапе выемки грунта возможны варианты:

  • если в проект заложен висячий ростверк, в котловане нет необходимости;
  • для плиты глубокого залегания глубина котлована составляет 2 – 2,5 м в зависимости от отметки промерзания в регионе;
  • для малозаглубленной плиты грунт вынимают на 0,7 – 1 м;
  • если планируется низкий ростверк (наземный, подземный), глубина разработки составляет 0,5 – 0,7 м, соответственно.

Малозаглубленный свайно-плитный фундамент.

В трех последних вариантах фундаментная подушка из нерудного материала (щебень при высоком УГВ, песок при низком УГВ) в комплексе с утепленной отмосткой является обязательным условием. В противном случае при вспучивании промерзшего грунта плиту оторвет от свай.

Для малозаглубленных и незаглубленных оснований актуален ввод коммуникаций перед армированием и укладкой бетона в опалубку. В подвальные помещения, для которых выбирается плита глубокого залегания, инженерные системы подводятся через боковые стены, в предварительно заложенные гильзы.

«Висячая» плита на винтовых сваях.

Толщина подстилающего слоя составляет 30 – 80 см по различным нормативам. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на геологические условия в пятне застройки. Например, на пылеватых песках, подрабатываемых грунтах имеет смысл выбрать максимальный слой. На крупных песках в засыпке нет необходимости. Каждый 20 см слой уплотняется виброплитой, независимо от того щебень это или песок.

Для плиты монолитных конструкций необходима подошвенная гидроизоляция, поэтому поверх подстилающего слоя укладывается двухслойный ковер из Технониколя, Бикроста или 0,15 мм полиэтиленовая пленка. Чтобы герметизировать узлы прилегания свай и плиты пленку укладывают после заливки вертикальных столбов.

Читайте также  Декоративная штукатурка из обычной шпаклёвки своими руками: преимущества и принцип нанесения

Изготовление свайного поля

Для позиционирования бурильного инструмента на дне котлована со шнуров, закрепленных на обносках по осям стен, отвесом переносится центр сваи. Ручным инструментом или мотобуром большинства производителей возможно изготовить в земле отверстия максимум 40 см в диаметре. Некоторые фирмы выпускают 50 см оснастку, которая предпочтительнее для буронабивных свай в просадочных грунтах. Технология изготовления буровых свай под плитный ростверк имеет вид:

  • бурение скважин на глубину несущего пласта по проекту;
  • монтаж опалубки – цилиндр из куска рубероида, полиэтиленовая или асбоцементная труба соответствующего диаметра;
  • армирование – каркасы изготавливаются из вертикальных стержней 8 – 14 мм переменного сечения (минимальное количество стержней по нормам равно 4 шт на одну сваю), обвязанных кольцевыми или квадратными хомутами из 6 – 8 мм гладкой арматуры, верхние концы изгибаются под прямым углом, чтобы позже их можно было связать с сеткой плиты, ростверка;
  • бетонирование – рекомендуется бетон подвижности П4, укладываемый в опалубку через воронку, уплотнение смеси глубинным вибратором.

После набора бетоном прочности 50% минимум можно приступать к следующему этапу.

Плита по сваям

Изготовление монолитной армированной плиты по оголовкам свай производится по технологии:

  • подбетонка – стяжка 5 – 10 см из тощего бетона без арматуры, служащая для выравнивания и предохранения разрывов гидроизоляционного ковра;
  • гидроизоляция – полиэтиленовая пленка 0,15 мм, мембрана или два слоя Технониколь, Бикрост, гидростеклоизола с нахлестом листов 10 см, герметизацией стыков;
  • опалубка по периметру из щитов, высота которых на 5 – 7 см больше проектной отметки (необходимо для предотвращения расплескивания смеси во время виброуплотнения, выравнивания правилом);
  • армирование – нижняя сетка из арматуры периодического профиля 8 – 14 мм с ячейкой 30 х 30 см максимум, уложенная на прокладки (полимерный материал, бетон) толщиной 1,5 – 4 см, верхняя сетка аналогичной конструкции, установленная на специальные хомуты ( пауки), П-образные элементы по торцам плиты для связки двух сеток;
  • заливка – укладка смеси в одном направлении с выравниванием правилом и уплотнением вибраторами (глубинные, реечные);
  • уход за бетоном – полив в первые семь дней или мокрый компресс из песка, опилок с периодическим увлажнением в жару, укрывание пленкой, теплоизолятором в холод.

Подбетонка изготавливается из бетона В7,5, который гораздо дешевле марки B12,5 – В25, применяемой для самой плиты. Укладка полиэтиленовой пленки поверх щебня гарантирует множественные проколы камнями, подбетонка этот слой защитит от повреждений.

Нижний армопояс можно укладывать на 2 – 3 см прокладки, что позволит снизить толщину плиты до 15 см (обязателен расчет) без нарушений минимально возможного расстояния в свету между поясами армирования 10 см.

Ростверк по сваям

В отличие от монолитной плиты, ростверк не должен иметь опирания на грунт, чтобы силы пучения не оторвали его от свай в момент эксплуатации. Поэтому используется несколько технологий для обеспечения демпферного пространства:

  • несъемная опалубка из пенопласта низкой плотности – материал сжимается почвой при вспучивании, не оказывая давления на бетонный ростверк;
  • съемная щитовая палуба – вариант возможен только для висячего ростверка высотой 1 – 1,2 м от земли для нормальной распалубки после набора прочности бетоном.

В первом случае технология полностью аналогична с бетонированием плиты. Оголовки свай вмуровываются на 5 – 10 см, укладываются две арматурных сетки. Вместо подбетонки используется пенопласт.

В последнем случае ростверк находится гораздо выше поверхности земли, палуба фиксируется в пространстве стойками, на которые опираются балки, прогоны. Это самый затратный вариант монолитного ростверка, использующийся очень редко.

Таким образом, рассмотрены все возможные варианты комбинированного фундамента, в конструкцию которого входят сваи и плита (заглубленная или висячая). Ввиду сложного проектирования специалисты рекомендуют поручать расчеты строительным компаниям, обладающим штатом сотрудников с необходимой квалификацией.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник:
http://gidfundament.ru/plitnyj/kombinirovannyj-svajno-plitnyj.html

Предназначение свайно-плитного фундамента

Планируя возведение дома, дачи, бани и других вспомогательных сооружений на участке, многие застройщики выбирают свайно-плитный фундамент. Основания этого типа сложны в изготовлении, но обладают рядом уникальных эксплуатационных качеств. Сочетание практичности, надежности и долговечности делают свайный фундамент с плитой наиболее популярной конструкцией в частном строительстве. Данная опорная система имеет свои отличительные особенности, плюсы и минусы, сферу применения.

Описание свайно-плитного фундамента

Свайно-плитный фундамент отличается самым сложным устройством среди существующих аналогов. Поэтому выбирают его при строительстве на неустойчивых грунтах и участках, где есть вероятность его подтопления. Готовое основание настолько надежно, что на нем можно возводить тяжелое многоэтажное здание. Особенность конструкции заключается в распределении нагрузок на грунт через заглубленные и поверхностные элементы. С одной стороны, достигается устойчивость строения за счет свай, с другой — исключение его проседания благодаря большой площади опорной плиты на свайном фундаменте.

Конструктивно комбинированный свайно-плитный фундамент состоит из таких частей:

  1. Скважины с отсыпкой. Отверстия делаются диаметром 20-40 см в зависимости от несущей способности почвы и веса строения. Подушка из песка и щебня выполняет функцию дренажа и гасителя колебаний грунта.
  2. Сваи. Наиболее доступными и простыми в создании считаются буронабивные опоры. Более надежными являются винтовые сваи, но срок их службы ограничен устойчивостью металла к коррозии. Самый лучший вариант — железобетонные столбы. Но и здесь есть свой минус — аренда дорогостоящего оборудования, с помощью которого сваи вбиваются или вдавливаются в землю.
  3. Плита. Сборная или монолитная на сваях. В первом случае применяются ЖБИ заводского изготовления. После укладки они скрепляются между собой сваркой и клеевым раствором. Монолитная плита на винтовых сваях отливается непосредственно на месте. Перед заполнением формы проводится армирование с созданием общего между опорами и плитой каркаса.

Отдельным пунктом идет гидроизоляция и утепление. Плита на ЖБ сваях отливается и укладывается на подложку из рубероида и пенопласта, а стенки скважин отделываются рулонным водонепроницаемым материалом.

Целесообразность применения

Общей проблемой всех застройщиков является достижение необходимой степени устойчивости зданий в неустойчивых грунтах. Кроме этого, инженерам необходимо знать и учитывать в расчетах глубину промерзания земли. В ряде случаев при выборе технологии плита на сваях фундамент одинаково успешно переносит перепад влажности грунта и циклы его замораживания-размораживания.

Исходя из этого целесообразно использовать эту конструкцию в таких условиях:

  • рыхлые и слабые почвы;
  • высокий уровень залегания грунтовых вод;
  • болота и торфяники;
  • высокая степень морозного пучения;
  • реальный риск сезонных подтоплений;
  • сильное промерзание земли в продолжительные зимы;
  • невозможность отрывки котлована из-за густой подземной инфраструктуры;
  • сложный рельеф участка;
  • создание пристройки к зданию на ленточном основании;
  • сейсмическая активность региона;
  • ведение малоэтажного строительства на неисследованных участках.

Нижняя часть свай опирается на плотные слои грунта, перенося на них вертикальную нагрузку от здания. При этом одиночные изделия имеют свойство ощутимо вибрировать, входя в состояние резонанса с домом. Фундаментная плита выполняет функцию увеличенного ростверка, связывая все опоры в единую систему и гася все колебания.

Особенности свайно-плитного фундамента

Свайно-плитные фундаменты по своей сути являются комбинированием опорных систем свайного и плитного типа. Существует несколько разновидностей таких оснований. Плита может быть заглубленной, поверхностной и подвешенной. В свою очередь соединение фрагментов проводится через армирование, оголовки и без сцепления, когда верхняя часть укладывается на изоляцию на опорах.

Основные преимущества технологии:

  • Универсальность. Сооружение можно устанавливать практически на всех типах грунта, кроме скального, который не поддается бурению. Главное — достижение плотного слоя.
  • Эффективное противодействие вплоть до полного устранения нагрузок, возникающих в процессе пучения грунта.
  • Возможность ведения строительства на дне водоемов, неровных участках и склонах, обустройства пристроек к возведенным ранее зданиям без риска ослабления их фундамента.
  • Уменьшение или отсутствие земляных работ, связанных с отрыванием котлована, выравниванием участка и вывозом земли.

Минусы комбинированных опорных систем:

  • Отсутствие возможности обустройства подвального помещения. Любые подобные действия нарушают устойчивость и целостность свайного поля.
  • Длительность строительства, так как каждый этап связан с ожиданием контрольного срока набирания бетоном прочности.
  • Дороговизна. Часто требуется арендовать специальную технику и рабочих. Довольно большие расходы на покупку и транспортировку строительных материалов, проведение утепления и гидроизоляции.
  • Зависимость от погодных условий. Мокрые работы нельзя проводить при отрицательной температуре и во время дождя.

Тем не менее, свайно-плитная технология становится все более востребованной, как в малоэтажном, так и в промышленном строительстве.

Технология возведения своими руками

При самостоятельном возведении здания сначала следует получить данные о свойствах грунта, затем провести расчеты и составить чертежи обоих элементов конструкции.

Строительство свайно-плитного фундамента состоит из таких этапов:

  1. Подготовительные работы. Для начала территория очищается от мусора, растительности, вспомогательных сооружений и элементов дизайна. После этого определяется место, где будет дом, и проводится разметка. Если будет применяться комбинированная технология, выкапывается котлован для плиты. Дно ямы выравнивается и утрамбовывается. Заключительной фазой подготовки является обозначение мест, где будут опоры.
  2. Установка свай. При строительстве своими руками используются винтовые или буронабивные сваи. Опоры с лопастями вкручиваются в грунт до достижения заданной глубины. При необходимости проводится их наращивание. После этого излишки труб срезаются, а в них заливается бетон. При монтаже буронабивных свай сначала изготавливаются скважины с использованием ручного или моторного бура. Затем в отверстия вставляется съемная или постоянная опалубка. Это может быть скрученный рубероид, трубы из пластика, металла или асбестоцемента. В опалубку вставляется объемный каркас, а уже затем она заполняется бетоном с наполнителем из мелкого щебня.
  3. Заливка плиты. Наиболее эффективным способом считается скользящее крепление по оголовкам топор. При такой конструкции обеспечивается достаточная прочность в сочетании с подвижностью и блокированием сырости и холода от опор. На дно котлована укладывается геотекстиль, затем гидроизоляция. После этого засыпаются слои песка и щебня, размещается утеплитель. Затем собирается опалубка и каркас. Его высота должна быть на 3-5 см ниже уровня заливки и на расстоянии 3-5 см от дна. Заполнять опалубку раствором нужно непрерывно или с минимальными промежутками.

Продолжать строительство можно не раньше чем через 28 суток, когда бетон наберет полную прочность.

Некоторые нюансы

При изготовлении плитно-свайного фундамента рекомендуется придерживаться таких правил:

  • составлять схему с таким расчетом, чтобы расстояние между опорами не превышало 200 см;
  • устанавливать опоры на углах, по периметру и в местах соединения внешних стен и перегородок;
  • вязать арматуру проволокой, так как от сварки металл теряет прочность и ржавеет;
  • при изготовлении буронабивных свай всегда использовать гидроизоляцию, чтобы вода из раствора не ушла в почву;
  • планируя основание, всегда оставлять запас прочности из расчета добавление новых уровней в здание.

Во всех случаях, если есть такая возможность, для проведения геологоразведки следует приглашать специалистов.

От правильности обустройства опорной системы зависит сохранение зданием вертикального положения, устойчивость к изменению состояния грунта и равномерное распределение давления. Именно основание определяет срок службы любого объекта недвижимости. Именно поэтому расходы на возведение опорной системы составляют до 40% от общей сметы.

Источник:
http://strojdvor.ru/fundament/prednaznachenie-svajno-plitnogo-fundamenta/

Строим вместе свайно-плитный фундамент и другие комбинированные с монолитной плитой виды


На сегодняшний день сфера строительства развивается достаточно быстро.

Для устойчивости зданий и строений самого различного назначения предварительно возводится фундамент.

Основание делится на несколько видов, которые отличаются друг от друга конструкцией, способом возведения, характеристиками.

Одним из наиболее распространенных типов фундамента является плитный. Нередко его комбинируют с другими видами с целью улучшения устойчивости и остальных показателей.

Общая информация

Плитным фундаментом для индивидуальных домов и разных зданий называется прочный монолит, изготовленный из железобетона либо бетона. На данных конструкциях возводятся стены.

К его основным преимуществам относятся следующие:

  • предназначается для создания прочного основания в местах с проблемной почвой, которая характеризуется достаточно высокой подвижностью;
  • вся нагрузка распределяется равномерно, поэтому в результате создается небольшое удельное давление при расчете на один метр квадратный;
  • отличается длительным эксплуатационным сроком;
  • монолит с армированием имеет высокую прочность;
  • поверхность плитного фундамента можно использовать в качестве основания для пола в здании;
  • с таким фундаментом дома можно строить на участках, где уровень грунтовых вод находится слишком близко к дневной поверхности. Кроме того, ему отдают предпочтение на заболоченных территориях и местах с пучинистыми грунтами;
  • позволяет предотвратить возможное деформирование основания здания.

Конструкция плитного фундамента отличается простотой и надежностью. Для ее создания требуется выполнить нижеперечисленные действия:

  1. Провести расчеты планируемой нагрузки на основание с учетом особенностей проекта строения и природных условий территории.
  2. Принять во внимание глубину промерзания грунтового слоя.
  3. После получения результатов расчетов выбрать наиболее подходящий тип плитного фундамента.
  4. Использовать бетон и специальную арматуру, которые соответствуют всем требованиям и нормам строительства – СНиП и ГОСТ.
  5. Осуществить расчеты глубины размещения основания.
  6. Определить, необходимо ли применять дополнительные укрепляющие элементы.
  7. Создать проект, а затем конструкцию дренажной системы.
  8. Позаботиться о создании прочной подушки между грунтовым слоем и плитой.

Комбинированные с монолитной плитой фундаменты

Свайно-плитный

Плитно-свайный фундамент представляет собой одно из самых уникальных изобретений, предназначающихся для применения в сфере строительства.

Как правило, комбинированный свайно-плитный фундамент используют при возведении масштабных многоэтажных зданий. Следует отметить, что фундамент плита на сваях состоит из нескольких важных элементов: свай из железобетона и ростверка, которые отличаются повышенной прочностью и устойчивостью к довольно большим нагрузкам.

Главное отличие свайно-плитного фундамента заключается в способности выдерживать неблагоприятные природные явления на протяжении длительного промежутка времени. Именно поэтому он строится в опасных районах со сложной местностью и повышенным уровнем сейсмичности. Ведь подобные сооружения предназначаются для обеспечения надежной защиты от вибрационных колебаний.

Эта разновидность фундамента состоит из двух компонентов (плита на свайном фундаменте и сами сваи), являющихся несущими элементами основы, соответствующей всем стандартам качества. Благодаря их наличию обеспечивается передача нагрузки непосредственно от сооружения на грунт крепкого основания.

Свайный фундамент с монолитной плитой можно применять в следующих случаях:

  • если требуется возведение зданий на насыпных и слабых грунтах;
  • при плотном примыкании к предварительно созданным основаниям;
  • если расчеты показали, что сжимаемость основания будет неравномерной, то дополнительно используются подкрепляющие сваи, помогающие выровнять неравномерный осадок конкретной плиты;
  • если строители не имеют правдивой информации об особенностях грунтового слоя в определенной местности.

Преимущества свайно-плитного фундамента:

  • прочность;
  • надежность;
  • подходит для разной местности;
  • сооружается за небольшой промежуток времени;
  • выдерживает довольно большие нагрузки.

Важно! Нужно внимательно подходить к выбору свай, ведь они являются одним из несущих элементов.

Свайно-ростверковый


В наше время свайно-ростверковый фундамент с монолитной плитой пользуется достаточно большой популярностью.

Это обуславливается его повышенной надежностью и низкой себестоимостью монтажных работ. Его конструкция представляет собой прочную монолитную плиту, с помощью которой обеспечивается соединение всех оголовков свай по периметру здания.

Плита должна находиться или на уровне грунта или немного выше его. Основная задача конструкции заключается в равномерном распределении большой нагрузки, которая создается возведенным зданием, по всему участку.

Данный вид фундамента обладает целым перечнем важных преимуществ:

  • строить дома можно практически на любой территории вне зависимости от особенностей ее рельефа и типа грунта;
  • конструкция отличается довольно большим запасом прочности;
  • его можно сооружать на небольшом расстоянии от уровня залегания грунтовых вод;
  • устойчивость к промерзанию либо вспучиванию грунтового слоя;
  • работы по строительству фундамента занимают сравнительно мало времени;
  • обходится гораздо дешевле по сравнению со многими другими вариантами;
  • единственный подходящий вариант для местности с очень сложным рельефом.

Необходимо очень тщательно выбирать сваи, ведь даже незначительный их изъян заметно ухудшит эксплуатационные качества полностью всего фундамента.

Важно! Нужно обладать специальными знаниями и навыками, чтобы правильно соорудить армирующий каркас, соединить его с оголовками опор и залить раствором.

Столбчатый

Не меньшей популярностью пользуется и столбчатый фундамент с монолитной плитой. Это конструкция, которая состоит из цельных железобетонных столбов, залитых бетонным раствором.

Сверху них располагается прочная плита, часто выполняющая функции чернового пола.

Преимущества:

  • хорошая устойчивость;
  • подходит практически для любой местности;
  • выдерживает очень большие нагрузки;
  • здание, построенное на этом фундаменте, отличается длительным эксплуатационным сроком.

Недостатки:

  • высокая себестоимость работ;
  • сооружение такого фундамента занимает сравнительно много времени;
  • чтобы правильно выполнить всю технологию, необходимо обладать соответствующими навыками и умениями.


Ленточный фундамент с плитой имеет вид железобетонной полосы, сооруженной по всему периметру возводимого здания, сверху которой размещена монолитная бетонная плита.

Его конструкция состоит из арматурных сеток, залитых бетоном, песчано-щебневой подушки и плиты.

Основание подходит для строительства зданий разного назначения на один или несколько этажей на местности с плотными грунтами.

К преимуществам относятся следующие особенности:

  • повышенная прочность;
  • возможность сооружения на грунтах практически всех видов;
  • длительный эксплуатационный срок;
  • подходит под здания любого назначения;
  • монолитная плита используется в качестве чернового пола.

Недостатками ленточного фундамента с монолитной плитой можно назвать:

  • перед его сооружением необходимо провести довольно сложные расчеты;
  • требуется расход большого количества материалов;
  • сравнительно большая трудоемкость строительного процесса;
  • при подготовке котлована нужно выполнить большой объем земельных работ;
  • довольно дорогостоящий вариант.

Монолитная плита на ленточном фундаменте: технология строительства состоит из нескольких этапов:

  1. Сначала необходимо провести геодезическую разведку территории.
  2. Определяется ось будущего здания.
  3. Аккуратно снимается растительное покрытие участка на глубину примерно 30 см. При этом не нужно выводить грунт.
  4. Дно подготовленного котлована полностью покрывается специальным геотекстилем, чтобы в дальнейшем песок не смешивался с частицами грунта.
  5. Делается песчано-щебневая подушка, толщина которой должна составлять около 20 см. Она станет основанием ленты.
  6. Необходимо провести монтаж труб согласно проектам водопроводной системы, канализации здания.
  7. Создается опалубка с применением щитов из прочного дерева.
  8. Затем устраивается песчано-щебневая подушка под монолитную плиту средней толщиной до 35 см.
  9. Ленточный фундамент: армирование плиты один из основных этапов. Нужно взять армирующие прутья, диаметр которых определяется в зависимости от степени предполагаемой нагрузки на основание. В большинстве случаев применяются прутья диаметром 1,2 см.
  10. Из прутьев делается две отдельные сетки, соединяющиеся с помощью небольших перемычек. Шаг такой сетки должен составлять около 30–40 см (чем тяжелее конструкция, тем меньше должен он быть).
  11. Все прутья соединяются благодаря вязальному станку либо сварочному аппарату.
  12. Готовый каркас устанавливается поверх подставок (пеноблоков или кирпичей), чтобы не касался к поверхности грунта.
  13. Следующий шаг – заливка конструкции раствором. Как залить монолитную плиту на ленточный фундамент правильно? Следует воспользоваться бетоном марки М300.
  14. С целью повышения прочности фундамента и предотвращения возникновения пустот в нем рекомендуется установить специальные глубинные вибраторы.
  15. После того как раствор полностью застынет, следует осторожно убрать опалубку. Монолитная плита на ленточном фундаменте своими руками готова.

По данной схеме выполняется фундамент МЗФЛ плита — мелкозаглубленный ленточный фундамент с монолитной плитой.

В некоторых случаях возможно также строительство основания из дорожных плит.

Полезное видео

Дополнительная информация о монолитном ростверке на свайном основании представлена на видео ниже:

Плитный фундамент – это одна из самых популярных разновидностей оснований под различные здания. Он обладает хорошими характеристиками.

С целью улучшения его свойств в наше время используют комбинированные виды, которые отличаются друг от друга технологией возведения, показателями, предназначаются для сооружения на разных грунтах.

Источник:
http://ochag.online/konstrukciya/fundament/plitnyj/kombinirovannye-vidy.html

Свайно-плитный фундамент – технологические особенности

Условия строительства в большинстве регионов препятствуют использованию традиционных видов фундамента. Гидрогеологические условия участка зачастую выдвигают повышенные требования к прочности и глубине заложения опорной конструкции. Оптимальным выходом во всех подобных ситуациях считается свайно-плитный фундамент (СПФ), совокупно сочетающий все преимущества свай и плитного основания.

Области применения СПФ

  • слабонесущие или рыхлые грунты;
  • участки с высоким уровнем залегания грунтовых вод;
  • наличие сезонных подтоплений;
  • заболоченные участки;
  • торфяники;
  • высокий уровень морозного пучения.

Эти условия требуют применения надежных опорных конструкций — свай. Они переносят нагрузку от веса дома к плотным грунтовым слоя, расположенным на большой глубине. Плита является дополнительным элементом, равномерно распределяющим нагрузку между всеми сваями и поглощающая вибрационные волны. Как правило, СПФ применяется для многоэтажных зданий, имеющих большую высоту. Они создают значительную нагрузку на опорную конструкцию и сильно вибрируют при эксплуатации. Мощная плита на свайном фундаменте, являющаяся увеличенным вариантом ростверка, соединяет все сваи в единую опорную систему и поглощает паразитные колебания от конструкций дома.

Помимо всех прочих условий свайно-плитные основания широко используются в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Достоинства и недостатки

Фундамент плита на сваях обладает следующими достоинствами:

  • обеспечиваются технические условия для строительства на проблемных или заболоченных участках;
  • исчезает или снижается воздействие нагрузок пучения;
  • уменьшается объем земляных работ, которые в некоторых случаях вовсе не производятся;
  • появляется возможность строительства на склонах или складках;
  • допускается строительство впритык к уже существующим зданиям или сооружениям;
  • уменьшается влияние гидрогеологических факторов.

Плитный фундамент на сваях обладает недостатками:

  • отсутствует возможность строительства подвального помещения;
  • большие объемы бетонных работ;
  • для строительства необходимы определенные погодные условия, что требует предварительного расчета длительности выполнения подготовки и учета времени застывания бетона;
  • увеличивается расход материалов;
  • высокие требования по гидроизоляции основания.

Несмотря на существование серьезных недостатков, фундаментная плита на сваях широко распространена в строительстве на проблемных грунтах, поскольку альтернативных вариантов в подобных условиях нет.

Технологические особенности

Главная технологическая особенность, отличающая комбинированный свайно-плитный фундамент от других видов, состоит в многовариантности конструкции. Основание состоит из двух видов опорных элементов, которые в других условиях используются как самостоятельные конструкции:

СПФ образует связанную опорную комбинацию, в которой нагрузка от веса здания равномерно распределяется между обоими элементами. Сваи обеспечивают надежную опору на плотные грунтовые слои, а плита способствует снижению удельной нагрузки на грунт за счет увеличенной площади. В результате появляется возможность снизить расчетную несущую способность свай и уменьшить толщину плиты без потери несущей способности всего фундамента.

Используются следующие виды свай:

  • забивные;
  • буронабивные (или буроинъекционные);
  • винтовые.

Наиболее прочными и надежными считаются забивные бетонные сваи, изготовленные в заводских условиях с соблюдением всех норм и технологических правил. Буронабивные стволы удобны в строительстве, так как они изготавливаются прямо на стройплощадке и не требуют транспортировки и применения спецтехники для погружения (за исключением процедуры бурения скважин). Фундамент плита на винтовых сваях применяется относительно недавно и не набрал пока достаточную статистику по стабильности и долговечности. Однако, учитывая особенности стальных опорных элементов, предполагать высокую долговечность таких стволов нельзя. Кроме того, с течением времени характеристики стальных стержней меняются, что ограничивает допустимые пределы их использования.

При проектировании опорной конструкции могут быть использованы комбинации свай разного типа и плиты с определенным уровнем погружения в грунт. Выбор конкретного варианта производится по результатам гидрогеологического обследования участка и тщательного расчета конструкции.

Порядок расчета СПФ сложен, для неподготовленного человека эта процедура представляет собой непреодолимую задачу. Свайно-плитный фундамент, конструкция которого состоит из двух узлов, требует параллельного расчета несущей способности подземной и надземной частей основания. Необходимо определить:

  • конфигурацию свайного поля;
  • тип свай;
  • количество вертикальных опор;

  • схему их размещения;
  • глубину и способ погружения.

Не менее сложен расчет плиты, при котором следует определить следующие параметры:

  • степень осадки как самой плиты, так и всего основания в целом;
  • уровень крена плоскости;
  • конфигурацию плиты с учетом неравномерного расположения свай.

Кроме того, расчет нагрузки на основание выполняется по весу здания. Он складывается из двух величин — строительных конструкций и полезной нагрузки, состоящей из веса отделочных материалов, мебели, людей, прочих предметов и материалов. К этому прибавляют снеговую нагрузку на кровлю в зимнее время, степень воздействия ветра и прочие внешние факторы. Особенно сложно рассчитывать плитно-свайный фундамент для здания повышенной этажности, испытывающего увеличенные внешние нагрузки в сочетании с эксплуатационными воздействиями.

Для выполнения корректного и верного расчета требуется привлечь грамотного и опытного проектировщика, специализирующегося на фундаментах подобного типа. Попытки самостоятельно решить вопрос обречены на провал, поскольку, помимо математических формул, потребуются данные геологоразведки, значения сезонных колебаний уровня грунтовых вод, глубины промерзания почвы и прочие специальные показатели. Как вариант, могут быть использованы онлайн-калькуляторы, которых в сети имеется немалое количество.

Более точные результаты расчетов могут быть получены при использовании программы GeoPlate, созданной специально для проектных работ с плитными основаниями.

Поэтапное выполнение работ

Фундамент плита на сваях, технология строительства которого требует поэтапного выполнения работ, создается путем последовательного создания свайного поля и заливки бетонной плиты. Рассмотрим создание СПФ на буронабивных сваях, один из наиболее сложных и трудоемких вариантов.

Подготовка

Подготовительные работы начинаются с освобождения участка от растений, посторонних предметов, демонтажа ненужных сооружений и элементов благоустройства. Затем производится выравнивание поверхности (планировка). Если проектом предусмотрено создание заглубленной утепленной плиты, то под нее следует выкопать котлован соответствующих размеров.

Следующим действием станет разметка свайного поля. Для этого используются натянутые шнуры и колышки. Обозначаются границы участка, согласно схемы вбиваются колышки по осям будущих скважин. В процессе разметки необходимо постоянно контролировать правильность установки кольев, проверять параллельность линий и точность прямых углов.

Одним из верных способов определения точности разметки является сравнение длины диагоналей прямоугольников — если они одинаковы, разметка выполнена корректно.

Изготовление свай

После окончания разметки приступают к бурению скважин. Они имеют определенную глубину и диаметр, обеспечивающие расчетные параметры свай. В готовую скважину опускают гильзу (обсадную трубу, несъемную опалубку) — трубу из пластика или свернутой полосы рубероида. Гильза обеспечит необходимый режим застывания бетона и предотвратит преждевременный выход воды из раствора в грунт. Кроме того, гильза впоследствии будет выполнять функции гидрозащитной оболочки для сваи, предотвращать капиллярное пропитывание бетона почвенной влагой.

Следующим действием станет изготовление арматурного каркаса. Для него используют металлическую или стеклопластиковую арматуру, собранную в пространственную решетку. Ее размеры в сечении на 5 см меньше диаметра гильзы, а высота превышает глубину скважины для последующего объединения с армпоясом плиты. Готовый каркас опускают в скважину и фиксируют положение в неподвижном состоянии.

После того, как все скважины подготовлены, начинают заливку бетона. Для нее используют материал марки М400. Можно изготавливать его непосредственно на площадке, но, для ускорения работ и получения бетона максимально высокого качества, лучше заказать готовый материал с доставкой прямо на стройплощадку. Заливку производят с одновременным штыкованием для удаления пузырьков воздуха и уплотнения ствола сваи. После заполнения гильзы верхушку накрывают мешковиной и выдерживают необходимое время (2-3 недели) для набора конструкционной прочности. Вынужденную паузу обычно тратят на создание опалубки для плиты.

Заливка монолитной плиты

Заливка бетонной плиты производится с использованием разных методик соединения со сваями. Могут быть применены технологии:

  • полное объединение свай и плиты с общим армпоясом;
  • заливка плиты по оголовкам свай;
  • изготовление «висячей» плиты с воздушным зазором между поверхностью почвы и нижней стороной плиты.

Их этих вариантов наиболее удачным считается заливка плиты по оголовкам свай. Причинами этого являются:

  • отсутствие жесткой механической связи позволяет получить некоторую подвижность элементов фундамента, полезную в сейсмоопасных районах;
  • наличие шва между бетоном свай и плитой способствует гидроизоляционной отсечке капиллярной влаги.

Перед заливкой бетона необходимо произвести весь комплекс предварительных работ — насыпать песчаную подушку, уложить слой теплоизолятора, собрать опалубку, связать арматурный каркас.

Песчаная подушка толщиной 15-20 см тщательно трамбуется и выравнивается по горизонтали. Поверх нее укладывают слой геотекстиля, на который укладывают теплоизолятор (пеноплекс для фундамента). После этого переходят к сборке опалубки.

Форма для отливки собирается из щитов, высота которых на 10-15 см больше толщины плиты. Если планируется изготовление «висячей» плиты, конструкция опалубки усложняется, так как она должна выдержать вес бетона и арматуры. Для сборки используются обрезные доски толщиной 25-40 мм. Сборку производят с максимальной плотностью, без щелей и зазоров.

Арматурный пояс связывают из металлических рифленых стержней. Для соединения используется отожженная стальная проволока толщиной 1мм. Высота каркаса должна быть на 5 см меньше толщины плиты.

Заливку бетона следует производить одномоментно. Перерывы более 1 суток недопустимы, так как за это время бетон начнет схватываться и монолитной структуры отливки не получится. Полностью залитую и проштыкованную плиту накрывают полиэтиленом или мешковиной от солнца. Первые 10 дней бетон несколько раз в сутки поливают водой из шланга. Снимать опалубку можно через 2 недели, а продолжать строительные работы можно через 28 дней.

Источник:
http://betonov.com/fundament/plitnyj/svajno-plitnyj-fundament.html

Расчет комбинированных свайно-плитных фундаментов с использованием контактной модели Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Семенов В.В., Чунюк Д.Ю.

Предложен метод расчета комбинированных свайно-плитных фундаментов с использованием контактной модели .

Похожие книги на litres.ru

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Семенов В.В., Чунюк Д.Ю.

Текст научной работы на тему «Расчет комбинированных свайно-плитных фундаментов с использованием контактной модели»

расчет комбинированных сваино-плитных фундаментов с использованием контактной модели

В.В. Семенов Д.Ю. Чунюк

За последние годы свайные фундаменты стали самым широко используемым типом фундаментов в промышленном и гражданском строительстве. Потребность в сооружении свайных фундаментов становиться особенно актуальной в связи с тем, что территории с благоприятными для строительства грунтовыми условиями являются освоенными, увеличивается этажность зданий и нагрузки на основания. Известно также, что в ряде случаев использование свайных фундаментов и на достаточно прочных грунтах, и в случаях, когда с поверхности залегает прослойка прочного грунта, оказывается в экономическом и технологическом отношении более эффективным по сравнению с фундаментами мелкого заложения. В этих случаях, при контакте ростверка с грунтом, часть внешней нагрузки может передаваться через подошву ростверка. Для массивных сооружений на группах и полях свай такой тип фундаментов принято называть комбинированными свайно-плитны-ми фундаментами. Для расчета таких типов фундаментов на кафедре Механики грунтов, оснований и фундаментов Московского Государственного Строительного Университета был разработан инженерный метод расчета, для шага свай в группе более 4Ь, основанный на совместном рассмотрении жесткости основания плитной части и группы свай с учетом расположения и взаимовлияния, и решении на основе полу-

ченных данных контактной задачи теории упругости с использованием метода конечных элементов.

Контактные модели широко используются в инженерной практике для расчета плитных, балочных фундаментов, ростверков и т.п.

Рассматривая в общем случае центральную нагрузку, т.е. случай равномерного упругого сжатия, формула для определения коэффициента жесткости основания плитной части будет иметь следующий вид:

где: Е0 — модуль деформации грунта; v0 — коэффициент Пуассона грунта находящегося непосредственно под плитной частью; кс — безразмерный коэффициент, зависящий от отношения сторон плитной части принимаемый по H.A. Цыто-вичу и М.И. Горбунову — Посадову в зависимости от жесткости плитной части; ^проств — приведенная площадь плитной части определяемая по формуле:

проста — площадь плитной части; п — количество свай; d’ — диаметр сваи и грунтовой рубашки.

При определении приведенной площади ростверка диаметр сваи принимается, с учетом образования

В.В. Семенов, Д.Ю. Чюнюк

и осадки совместно со сваей грунтовой рубашки и определяется по формуле:

где: а — диаметр сваи; 5 — толщина грунтовой рубашки.

Для определения коэффициента жесткости свай преобразовываем формулу П.Л.Пастернака для однослойного трехмерного основания и представляем ее в виде:

дошвой свайного фундамента, залегают слоистые напластования грунтов, будет определяться по формуле:

где: Ка — мощность активной зоны сжатия грунта под сваями; Ет —

среднее значение модуля деформации грунта на всю глубину активной зоны сжатия грунта под сваями; V — коэффициент Пуассона грунта активной зоны.

Активная зона сжатия грунта под подошвой свайного фундамента определяется с помощью метода эквивалентного слоя предложенного Н.А.Цытовичем и равна удвоенной мощности эквивалентного слоя:

где: Ка — то же, что и формуле (5); К — мощность отдельных слоев грунта, причем первый слой от условной подошвы свайного фундамента принимается равным четырем диаметрам сваи с модулем Е0; Е< - модуль деформации последующих слоев грунта; - расстояние от нижней границы сжимаемой толщи до середины рассматриваемого слоя.

Определив коэффициенты жесткости основания плитной части и свай комбинированного свайно плитного фундамента можно определить долю участия ростверка в несущей способности по формуле:

где: Кэ — мощность эквивалентного слоя

где: Ь — ширина фундамента; к0 — безразмерный коэффициент определяемый в зависимости от отношения т=Ь/1 и п=а/Ь (где а и Ь длина и ширина площади загруже-ния) определяемое по таблице; А/ -коэффициент эквивалентного слоя для нагрузки, действующей на глубине I:

А1 = (1 -у)/(1 -у- 2у 2) (7)

Среднее значение модуля деформации грунта на всю глубину активной зоны сжатия грунта под сваями, в общем случае, когда под по-

где: С = СсВ + Срост — коэффициент жесткости основания комбинированного свайно-плитного фундамента.

Исходя из этого, количество свай комбинированного свайно-плитного фундамента определится по формуле:

где: N — расчетная вертикальная нагрузка на фундамент на основе расчета оснований по 1-му пре-

дельному состоянию; Рсв — расчетная нагрузка на сваю.

На основе всего выше сказанного расчет комбинированного свай-но-плитного фундамента можно представить в виде следующего алгоритма:

B.B. Семенов, Д.Ю. Чюнюк

Рис. 1. Схема разбиения плана сооружения на сетку конечных элементов и присвоение им жесткостных характеристик

свай и плитной части. С1 — жесткость плитной части С2 — жесткость оснований свай

17 к / % ? к i Г 7ЙПЖ 1 г к it i П? к/к F к Гк I

Шг— JSrJSrjSrjSrjsr jjrjjrisrjjrjjr ДЯНЯГЛГДЯВДГ «вдад-ДЯДО

Isjs1 аяч яr j я яч я ‘аягая аягая waa ая’ая ая’ая ‘аягая’аягая аягаа»аягая is1 jgl

Bp S rj Я fj J Fj Я rJ Я Ijnrj S FJ 8 rJ rj Я rJ Я fjsrj rj Д FJ srj 9 ri S rjHrj S fj В ri rj Я rj S rjarj Я rj IfÜ Я rjS rj я rj j rj j rj Srj я rjj rj я fj j rj j rj S^ ¡Щrj SO Srjj rj jrj я fj|rj S rj j rj j rj jrj я rjjB

|яг WaaWiaW аязд^ячаздг li^iiraar&f’ дя’Звая’Зя’йг ill

I5fJ9 rj H Ij Я rJSri Я’J H rjs rj я rj я rjsrj цгу Я rjs rj д ^ я rjsrj я rj д гjs rj в rJ Я rjS’J Я rJ В rJ9 rJ »1 В ¡Wj я rjj rj jjfj Я fJ Я ЯУ Я у S 0 Srj Я fj Я rj srj я rjs rj |rj я rjS rj srj SrjS fj jrj я f|j rj jfj «

■Я rj si ‘J Я ГjHrj Я fj H rja rj iji rj ¡j rjarj Я rj Д rjji rj я rj Я rjairj Я rj a rj srj я rj я rjarj Я rJH rj яГЗд Ш ■i’j Я ая’ а я> ja I ля»а д CI я »ангая» а н > ля> аа^ д я>ан! дд »3 яр ля» а я’j яи ■Га Я ПЛ Я ГЛ Я rj ЯУ я rj SrJ Я ГЛЯ rj ЯГЛ Я rJ Я пл Я’J Я ГЛД rj srj я rJ Я rj ЯГЛ Я >ЗЯ rj ДГЛ я ГЛЯ rj srj Д rjsl я г jar j я а 0 я я rjnO я fj я Оз 0 я rj я rjnrj sri в rjs rj jp rj j гjarj s rj в fj jrj а гj j гjh| ‘ S ‘ i ЯЧЯ Г|| ij ¡¡Г| ¡j р»|Я ‘J S’ i Я! ‘j J! i Я i’is > i ЯР i Я p J S1 iS’ if i ■’ J ЯI i 5! i Я! i S ji 1 j s бглягj Я rj 9 rj Srj Я kl Я rjsrj я Tj в rj яг j Я rj Я kJBrj Я rj Я rj ягл Я kj Я kJMrj Я rj Я rj Я^ Я Г|Я kj Я r j ^ r ЗЯШ^ЯШШ’ iS’JSMü’JS’JV js’jjrjs’jsyr

./ щцгщ,i/ .у .¡f i,t ^rv ,i у mШЩщ^ щщ^

1. На первом этапе, рассмотрения плана сооружения, производится разбивка его на сетку конечно-элементной модели. Шаг элементов принимается с учетом расположения разбивочных осей здания, а также исходя из диаметра применяемых свай.

2. Сбор нагрузок на фундамент.

3. Определение коэффициента жесткости (коэффициента постели) плитной части и группы свай.

4. По формуле 10 производится определение количества свай приходящихся на фундамент, и, исходя из шага и разбивочной конечно-элементной сетки, определяется их положение в плане, так же на данном этапе задаемся толщиной плитной части.

5. Присваивается элементам сетки соответствующие им жесткости, исходя из жесткости основания плиты и группы свай (см. Рис.1).

6. Формируется схема загруже-ний. Следует помнить, что при фор-

мировании схемы загружения, нагрузки передаваемые на фундамент, следует располагать в местах пересечения конечных элементов (в узловых точках).

7. После формирования расчетной схемы, производится расчет с помощью соответствующих конечно-элементных программ (LIRA, SCAD, STARK и т.д.) и анализ результатов.

8. B случае больших деформаций или недопустимых напряжений в конструкции следует вернуться к расчету количества свай или увеличить толщину плиты, и произвести повторный расчет.

Исходя из данного алгоритма принятие окончательного решения по определению конструкции фундамента сводится к сравнению полученных данных с нормативными деформациями для сооружений категории и технико-экономическому анализу.

Источник:
http://cyberleninka.ru/article/n/raschet-kombinirovannyh-svayno-plitnyh-fundamentov-s-ispolzovaniem-kontaktnoy-modeli