Калькулятор свайно-ростверкового фундамента

Как считается свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент работает так: сваи уходят в плотные слои грунта, а монолитный железобетонный ростверк связывает их головы в одну ленту и держит стены. Калькулятор считает материалы для всех частей: сваи выбранного типа, бетон свай и ростверка, арматуру с хомутами, бурение, траншею со слоями основания, опалубку и гильзы. По желанию он проверяет нагрузку на сваю. Вы вводите размеры дома, шаг, тип и размеры сваи, глубину до острия и сечение ростверка. Их назначает проект по нагрузке и грунту, а калькулятор переводит эти размеры в штуки, кубометры и килограммы.

Сколько свай нужно: сетка, шаг и внутренние оси

Если задан дом, сваи занимают узлы прямоугольной сетки. Вдоль длины A получается ⌈A ÷ шаг⌉ + 1 свай, вдоль ширины C — ⌈C ÷ шаг⌉ + 1, так что реальный шаг не больше заданного. Заняты узлы по контуру и узлы на внутренних осях под несущими стенами: kA осей идут вдоль длины, kC вдоль ширины, а пересечение двух осей даёт одну сваю.

Таблица составлена для буронабивных свай ⌀300 мм с глубиной 2 500 мм до острия и ростверка 300 × 400 мм над землёй. Ростверк идёт по осям и от шага не зависит, поэтому меняется только бетон свай. Шаг 2,5 м принят как допущение: он влияет на нагрузку на сваю и сечение ростверка, и выбирает его проект. Для дома сложной формы выберите режим «числом свай и длиной ростверка»: на схеме тогда рисуется развёртка свай вдоль ростверка.

Три типа свай и что считается для каждого

Тип сваи выбирается в калькуляторе одним полем, и от него зависят состав результатов, схема и проверки. У буронабивной сваи вы получаете бетон и каркас, у заводской забивной — штуки и объём, у винтовой — стальную трубу и бетон для её заполнения.

Тип свай и их размеры подбирает проект по несущей способности грунта. Калькулятор не определяет, какой тип подходит вашему участку, он считает материалы для выбранного.

Расстояние между сваями по СП 24.13330.2021

Наименьшее расстояние между сваями в действующей редакции СП 24.13330.2021 задано пунктом 8.13 и для разных типов измеряется по-разному. Для забивных висячих свай нормируется расстояние между осями, для буровых и набивных — расстояние в свету между стволами, для винтовых — расстояние в свету между лопастями. Поэтому одно правило «три диаметра» ко всем сваям не подходит.

Калькулятор сравнивает с этим пределом наименьший из шагов сетки по сторонам и выводит предупреждение, если шаг меньше. Для винтовых свай нужен диаметр лопасти и вид грунта у лопастей. В режиме «числом свай» шаг не проверяется, потому что раскладки в нём нет. Для свай-стоек и буросекущихся свай правила другие, их проверяет проект.

Ростверк: над землёй или в траншее

Положение ростверка относительно земли задаёт длину тела сваи и состав работ. Если ростверк приподнят над землёй, под ним остаётся зазор g, ростверк формуется с днищем, а траншею копать не нужно. Если ростверк стоит в грунте, под ним копается траншея, насыпаются слои основания и заливается бетонная подготовка, а опалубка нужна только с боков.

Калькулятор предупреждает, если ростверк в грунте заглублён меньше нормативной глубины промерзания, и если подготовка под ним не задана. Пучение боковой поверхности свай он не считает: для этого нужны грунтовые данные из изысканий.

Заделка головы сваи и выпуски арматуры

Свая соединяется с ростверком свободно или жёстко. При свободном опирании голова заходит в монолитный ростверк на 5–10 см (п. 8.8). При жёстком сопряжении голова заделывается на длину анкеровки арматуры или в ростверк заводятся выпуски на ту же длину (п. 8.9). Жёсткое сопряжение нужно, например, когда стволы стоят в слабых грунтах или на сваю действуют горизонтальные нагрузки.

Для забивных и винтовых свай заделку e вы вводите числом, она входит в длину сваи. Если e выходит за 5–10 см, калькулятор предупреждает, что это уже жёсткое сопряжение с расчётом анкеровки и продавливания. В расчёте ствол буронабивной сваи заканчивается у низа ростверка, а соединение с ним выполняют выпуски арматуры каркаса: их длину вы вводите сами, а калькулятор проверяет, что выпуск помещается в высоту ростверка за вычетом защитного слоя. Длина анкеровки зависит от класса арматуры и бетона, её определяет проект по СП 63.13330.

Арматура: каркас сваи, стержни в трубе и ростверк

Каркас буронабивной сваи состоит из продольных стержней, равномерно расставленных по окружности, и хомутов. Каждый стержень идёт от низа каркаса до верха сваи и выходит в ростверк на длину выпуска. Если стержень длиннее прутка, его наращивают с нахлёстом, который задаётся в диаметрах. Хомуты ставятся с вашим шагом начиная от нижнего защитного слоя, их число ⌊(Lт − 2c) ÷ шаг⌋ + 1, а длина каждого — длина окружности по защитным слоям плюс 0,1 м на загибы.

В винтовой свае с бетонным заполнением считаются только продольные стержни: они начинаются у нижней границы заполнения и выходят из трубы в ростверк на выпуск. В ростверке вы задаёте общее число продольных стержней (половина сверху, половина снизу): они проходят по всем осям с нахлёстом в каждом углу и примыкании, а хомуты ставятся по длине ростверка в бетоне.

Масса метра взята из ГОСТ 34028-2016. Длина всех стержней одного диаметра делится на длину прутка и округляется вверх, а хомуты в число прутков не входят. На вязку закладывается 0,3 м проволоки 1,2 мм на узел (допущение). Выпуск, нахлёст и запас 0,1 м на загибы тоже допущения; длины анкеровки назначает проект.

Траншея, бурение и основание под ростверком

Для ростверка в грунте калькулятор считает траншею шире ростверка на зазор w с каждой стороны: там встанет опалубка. Полосы траншеи по осям пересекаются, поэтому длина по осям уменьшается на половину ширины траншеи за каждое примыкание. Ниже ростверка насыпаются щебень и песок, затем заливается бетонная подготовка. Бурение скважин ведётся со дна траншеи, и грунт из скважин вывозится вместе с лишним грунтом из траншеи.

Слои основания считаются по площади траншеи с запасом на уплотнение (по умолчанию 10%, допущение), а бетонная подготовка — с запасом бетона. Вывозимый грунт разрыхлён: коэффициент 1,2 типовой, его можно изменить. Сечения свай в слоях основания не вычитаются, это небольшой запас.

Заполнение винтовых свай бетоном

Винтовая свая — стальная труба с лопастью, и по п. 8.21 СП 24.13330.2021 полые сваи, не требующие по расчёту бетонного заполнителя, заполняют бетоном класса не ниже B7,5 или раствором М100, а в слое сезонного промерзания-оттаивания и выше — бетоном не ниже B15. Калькулятор считает объём заполнения по внутреннему диаметру трубы и высоте заполнения: на всю длину или только сверху.

Если вы выбрали заполнение только сверху и ввели сумму зимних температур, калькулятор сравнивает высоту заполнения с глубиной промерзания плюс часть трубы над землёй и предупреждает, если слой промерзания не закрыт. Заполнение сухой цементно-песчаной смесью на всю длину при приваренной сверху крышке п. 8.21 допускает для свай с закрытым нижним концом; этот вариант калькулятор не отличает от бетона. Массу трубы он считает по плотности стали 7 850 кг/м³ без лопасти и оголовка.

Нагрузка на сваю: простая проверка

Если ввести расчётную нагрузку на метр ростверка и допускаемую нагрузку на сваю, калькулятор покажет нагрузку на одну сваю и наименьшее число свай по нагрузке. Допускаемую нагрузку определяет проект по несущей способности свай и грунту (п. 7.1.11), калькулятор её не вычисляет. Нагрузку вводите расчётной, с коэффициентами надёжности и без веса ростверка: вес ростверка калькулятор добавляет сам.

Это равномерная схема: нагрузка на все оси одинакова, собственный вес свай и грунта на ростверке не учитывается. По п. 8.7 нормы крайние сваи могут быть перегружены сверх средней нагрузки, а полный расчёт по п. 7.1.12 ведётся для группы свай, объединённых жёстким ростверком. Поэтому результат служит оценкой, а не заменой проекта.

Проверки по СП 24.13330.2021 и СП 63.13330.2018

Размеры калькулятор не подбирает: он сравнивает введённые значения с пунктами норм и при выходе за предел показывает предупреждение. Расчёт по усилиям и поперечной силе предупреждение не заменяет, их определяет проект.

В тексте СП 24.13330.2021 нет числового минимума армирования свай, поэтому такой проверки в калькуляторе нет; для сейсмических районов п. 12.11 запрещает бетонные сваи без каркасов по всей длине ствола. Нормативная глубина сезонного промерзания считается по формуле dfn = d₀·√Mt (СП 22.13330.2016, п. 5.5.3), где d₀ — 0,23 м для суглинков и глин, 0,28 м для супесей и мелких и пылеватых песков, 0,30 м для крупных и средних песков, 0,34 м для крупнообломочных грунтов, а Mt — сумма зимних температур по СП 131.13330, которую вводите вы.

Опалубка ростверка и гильзы свай

Борта ростверка считаются по длине граней 2(L − T·b) и высоте h; днище добавляется, когда ростверк приподнят над землёй. Опалубка набирается досками выбранной ширины длиной 6 м с запасом 5% на подрезку: ⌈площадь ÷ (6 × ширина) × 1,05⌉. Для дома 10 × 8 м получается 50,0 м² и 59 досок. Подкосы и стяжки не учитываются, потому что их число определяют высота борта и давление бетона.

У буронабивных свай можно выбрать гильзу из рубероида, трубы или картонного стакана: только над землёй (пока ростверк приподнят) или на всю длину ствола. Калькулятор выводит погонные метры и площадь материала, а цену за квадратный метр вы вводите сами.

Примеры расчёта

Что калькулятор не делает

• Не подбирает тип и размеры свай, их число и глубину погружения: это решение проекта по несущей способности грунта (СП 24.13330.2021, раздел 7). Допускаемую нагрузку на сваю вы вводите сами.
• Не считает сваи на морозное пучение (приложение Г), осадку, горизонтальные нагрузки и ростверк на продавливание и изгиб.
• Нагрузка на сваю считается по равномерной схеме для всех осей: перегрузка крайних свай (п. 8.7), собственный вес свай и грунт на ростверке не учитываются.
• Ростверк считается только монолитным железобетонным ленточным; деревянная и стальная обвязка, плитные и стаканные ростверки и сплошные свайные поля в расчёт не входят. В арматуре ростверка есть продольные стержни и хомуты, а добавочные стержни в узлах и над опорами не учитываются.
• Раскладка строится по прямоугольной сетке с равным шагом вдоль каждой стороны, внутренние оси проходят по узлам. Дом сложной формы считают в режиме «вручную» по числу свай и длине ростверка; шаг в этом режиме не проверяется.
• У буронабивных свай не считаются жёсткие кольца каркаса, фиксаторы защитного слоя и крестообразные анкеры (п. 8.24), у заводских забивных — арматура и наголовники, у винтовых — масса лопасти и оголовка. Сваи с уширением не считаются.
• В стоимость не входят подкосы и стяжки опалубки, доставка, работа и проволока; сумма складывается только из цен, которые вы указали.

Частые вопросы

Связанные расчёты