Особенности несущей способности сваи и расчёты

При проектировании и строительстве дома обязательно нужно учесть все аспекты этого непростого процесса. Начинается всё с закладки основания дома. И для того чтобы быть уверенным, что постройка будет надёжно стоять и не развалиться со временем, в первую очередь нужно определить, что же такое несущая способность сваи. Сопротивление опоры характеризуется количественным показателем нагрузки, которую способна свая воспринять при учёте величины деформации почвы под воздействием самой опоры.

Цокольная часть фундамента и её назначение

Фундамент дома состоит из нескольких частей. Надземная и выступающая его часть называется цоколем. Залогом строительства долговечного дома, который будет тёплым, уютным и комфортным – правильно заложить фундамент, так как это является основной частью конструкции жилища. В этом месте состыковываются и примыкают друг к другу стены, полы, перекрытия.

Установка сваи

Если взять в пример, допустим, частный дом, то высота его цоколя не должна быть меньше чем 20 см. В противном случае стены дома начнут отсыревать, так как они будут увлажняться в любое время года – зимой от сугробов и снега, а летом от капель дождя. А когда стены постоянно влажные, дом перестаёт быть тёплым. Ещё одной проблемой будет возникновение плесени и грибка. Именно по этой причине высоту цоколя лучше увеличивать для того, чтобы удалить стены дома от источников влаги.

Необходимо учитывать, что чем выше будет цоколь, тем дороже обойдётся строительство. По этой причине нужно, чтобы проектирование цоколя и несущих стен было сделано с учётом климатических условий местности и всех недостатков земли, на которой будет стоять постройка.

Одним из обязательных условий строительства является – прокладка из горизонтального слоя рулонной гидроизоляции. В частном доме лучше всего делать цоколь таким, чтобы его наружная поверхность немного выступала. Таким образом, вода будет попадать на эту стенку, а не на сам цоколь.

Цоколь – это одна из частей внешнего вида постройки, то есть декор. Зачастую для его облицовки используют природный камень или специальную плитку. Главным условием является то, что материалы для отделки не должны портиться под воздействием природных факторов, будь то низкая температура или влага. По конструкции цоколи могут быть двух видов:

• выступают одним целым с основанием дома;
• устанавливаются отдельно. Могут быть из бетонных блоков, камня или особого кирпича.

Земля, на которую закладывается фундамент

Дом на сваях

Немаловажным аспектом в строительстве дома будет являться место. Имеется в виду не расположение постройки по отношению к магазинам, транспорту и тому подобное, а грунт, на который планируется заложить фундамент. Очень важной характеристикой, которая учитывается при расчётах и планировке, является несущая способность грунта. Другими словами, это степень сопротивления почвы, что показывает, какую нагрузку он может выдержать. Вычислить это значение достаточно просто – нужно только поделить массу постройки на площадь.

Главным показателем, от которого зависит сопротивление грунта, является его влажность. Несущая способность уменьшается по мере возрастания влажности. Хорошо, когда земля не имеет спор и плотно утрамбована.

Очень важно учитывать сопротивление грунта. Давление дома не должно быть больше несущей способности. Если возникает подобное, то существует 3 выхода:

1. сделать дом меньше, тем самым уменьшив его массу:
2. увеличить площадь, на которой стоит постройка;
3. сменить место и выбрать другой тип земли.

Если не последовать этим советам, то со временем фундамент начнёт «ехать» и проседать, что впоследствии приведёт к трещинам в фундаменте и стенах.

Сваи и основные их виды

Основания – это неотъемлемая часть конструкции любого дома. Предназначаются они для того, чтобы удерживать всю нагрузку здания и передавать её на грунт. Пневмосваи применяются для обустройства фундамента дома или иных строений. С их помощью увеличивают показатель сопротивления слабых грунтовых слоёв.

Винтовая свая

В зависимости от назначения и применения классифицируются опоры таким образом:

• По способу их устройства в грунте:

1. забивные пневмосваи;
2. набивные элементы, которые устанавливаются в заранее пробитую скважину;
3. опоры, которые делают непосредственно на стройке или на производстве.

• В зависимости от конструкции они могут быть:

1. с прямым углом;
2. трубчатые;
3. с колонными и винтовыми элементами;
4. квадратные;
5. цельные или составные;
6. пустые внутри или сплошные;
7. расширенные или суженные.

• Различаются опоры по материалам, которые используются для их изготовления:

1. железо;
2. бетон;
3. металл;
4. дерево;
5. комбинированного типа.

Как можно определить несущую способность

Программные расчёты

Для определения сопротивления основания конструкции учитывается материал изготовления, в каких условиях необходимо работать и какие особенности имеет грунт. Несущая способность сваи зависит от материала изготовления, от особенностей земли, от конструкции и от того, каким методом опору будут устанавливать. Но не стоит забывать о том, что основными факторами выступает сопротивление грунта и материал изготовления.

Для того чтобы вычислить сопротивление пневмосваи, применяются несколько методов:

• С помощью математических и расчётных методов. Подобный способ не является достаточно эффективным, поскольку он включает только теоретические аспекты;
• С помощью тестовых статических нагрузок. Достаточно хорошая методика определения, но требует значительных денежных затрат.
• С помощью динамических испытаний. Специальный молоток бьёт несколько раз по основаниям конструкции, которые уже установили, после чего фиксируется уровень осадки опоры. Преимущества метода: можно применять прямо на объекте. Минус: недостаточная точность.
• С помощью зонда. Метод, в котором скомбинированы два предыдущих. Одновременно происходит регистрация нагрузок на поверхность и на основание конструкции. Фиксируют показатели специальные датчики.

Расчёт несущей способности сваи должен проводить хороший специалист. Сам этот процесс очень сложный и требует больших затрат времени и сил. Квалифицированный конструктор обязан учитывать не только материалы основания и её прочность, но ещё и обратить внимание на экономическую сторону, так как дополнительная пневмосвая обойдётся заказчику немалых денег.

Для того чтобы обеспечить прочность фундамента и избежать его продавливания или оседания, потребуется большая мощность в слое грунта. Когда элементы конструкции находятся очень близко друг к другу, то возможные деформации грунта будут обязательно между собой пересекаться. А когда опоры далеко друг от друга, то возникающие деформации не будут пересекаться между собой. Если сваи слишком часто установлены, то это уменьшает величину несущей способности.

Опоры для ослабленного грунта

Когда необходимо проводить строительство в неблагоприятных условиях, например, при низкой температуре воздуха или на земле с небольшим показателем сопротивления, применяют винтовые сваи. Зачастую их устанавливают на болотистой местности или в районах, где постоянно промерзает грунт. В таких случаях обычный фундамент является непригодным, так как он трескается и усаживается. Несущая способность винтовых свай является высокой, что позволяет установить их в почву поглубже, за счёт чего снижается неблагоприятное воздействие грунтовых оснований на фундамент.

Винтовая конструкция основания – это обычная труба, что изготавливается из стали, конец которой острый. На этом конце пневмосваи расположены лопасти винтовой формы. Высокий показатель сопротивления в опорах достигается за счёт особой конструкции. Производится винтовая свая из стальных труб, которые не имеют шва на стяжке. Именно это делает её невосприимчивой к коррозии. Производители выпускают винтовые сваи длиной не меньше метра, а толщина труб колеблется в пределе от 4 до 7 мм.

Монтировать подобный вид конструкции легче, так как на конце имеются лопасти. Благодаря этому пневмосваи не будут сжиматься под давлением почвы и выдёргиваться. Когда устанавливаются опоры других типов, их нужно заливать сверху бетоном. Винтовые сваи этого не требуют, за счёт чего можно немного сэкономить затраты на строительство.

Таким образом, винтовые опоры имеют очень много положительных моментов. Перед установкой не нужно предварительно рыть котлован или подготавливать почву. Основание дома с подобными сваями займёт гораздо меньше времени. Имея высокую несущую способность, подобный вид опор используется всё чаще и чаще. Главный недостаток – это финансовая сторона. Фундамент с винтовыми сваями нельзя отнести к самому бюджетному, но тем не менее постройка будет долговечная, и не стоит переживать, что дом осядет или «поедет».