Расчет свайно плитного фундамента

Обновлено: 01.05.2024

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.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

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.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

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.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

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.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

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.

Фундамент плита на сваях своими руками: пошаговая инструкция

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.

Кто сталкивался с расчетом комбинированных плитно-свайных фундаментов (КСП)? Какой к-т постели задавать под плитой,как корректно для данной конструкции моделировать висячие сваи в грунте?Какую толщину плиты принимать?
Что-то я растерялся - по отдельности вроде понятно что и как ,а вместе - кажется,чего-то недопонимаю..
Столкнулся с таким способом задания свай под плитой - сосредоточенными силами,равными их предельной нагрузке,равномерно,для всех,но ведь при этом перераспределение давления на сваи не учитывается??
К-т постели принимался 400т/м3.Т.е.это как бы обычный под плитой.А не ниже ли его надо брать?Ведь плита не на естественном основании,а на опорах свайных,хотя и гибкая сравнительно (50 см.).
По слухам (документы мне не ведомы) на сваи приходится 70% нагрузки,на плиту -30%.Как это распределение уточняется?
Если кто знает литературу,подскажите,наверное и вопросы эти уйдут.
Хотя вряд-ли,конструкция новая,а сейчас все больше НОУ-ХАУ.

У нас в таком случае считается просто плита на узловых опорах без учета постели, поскольку, раз применяются сваи, значит верхние слои грунта все равно слабые. Результатом расчета является армирование плиты и реакции узловых опор, которые не должны быть больше несущей способности сваи (висячей или стоячей), определяемой по СНиП (или программой ФОК).

Можно идти разными путями в зависимости от конкретной ситуации. Вот один из них.
Плита считается с учетом определенных коэффициентов постели, а сваи моделируются узловыми силаминаправленными вверх и равными по значению несущей способности свай.

Моделирую отдельно сваю - по результатам расчёта и испытаний назначаю коэф. постели под концом и по боковой. Проверяю програмой как свая садиться под нагрузкой - если всё более менее в ожидаемых пределах, перехожу к плите. Расставляю свои сваи, моделирую геометрию плиты, нагрузки от свай( чаще сажаю на сваи расчётную модель здания - проще и точнее). Считаю два раза - с наименьшими ожидаемыми коэф. постели под плитой и с наибольшими.

Грунт не учитываю.
Рассматриваю плиту как единый ростверк. Моделирую как конечные элементы 0.5х0.5 с точками опирания в местах установки свай. Нагрузки на плиту - реакции от вышерасположенных конструкций.
Реакции на сваях - нагрузки на сваи. Путем подбора расстановки свай добиваюсь, что бы нагрузки на них разнились не более, чем на 10% в целях равномерности осадок. Считаю, что этот метод - в запас (трусоват я, знаете ли).
Почему не учитываю грунт? - Потому что, как правило, такой фундамент делается там, где слабые верхние слои (у меня был случай - подстилающий слой - супесь текучая Е=0, да еще на уклоне 13 град., представляете как это маслице под плитой выдавило бы, как между двумя печенюшками. ) А потом, кто может достоверно определить этот самый коэффициент постели, особенно при косослое? Все, что касается характеристик грунтов - такое гадание на кофейной гуще. Нам бы что-нибудь попонятней и понадежней :roll:
Кстати, весьма рекомендую в слабых грунтах висячие сваи по разрядно-импульсной технологии (Сваи РИТ, где их делают, конечно).

О расчете и проектировании собственно плит - смотрите "Руководство
по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа". Немного устарело в части автоматизированных расчетов, но основные принципы остались те же.

На последнем форуме лецензионных пользователей SCAD поднимался этот вопрос! Высказывались премерно те же мысли, что и выше в данном разделе форума.
Пути высказано 2:
1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.
2. Моделировать сваи стержнями, причем, на нижнем торце к стержню присоединить пластину формой и площадью равной торцу реальной сваи и под нее задать коэф. постели на 2 порядка больше, т.е. около 30000 т/м3.

строительство, главный конструктор

1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Все, что сейчас напишу - исключительно ИМХО:
Указанный способ в корне не верен, более того - вреден. Начнем с того, что в здании применяются целая номенклатура свай с РАЗНОЙ несущей способностью (под несущие стены, крыльца, колонны. ) и т.д., причем в реальной жизни нагрузки на них НИКОГДА не достигают величины несущей способности. В связи с унификацией размеров и заглубления свай в пределах одного здания мы выбираем максимальное усилие в пределах одного вида. Исходя из конструктивных и технологических условий зачастаю получаются сваи по несущей расчетной способности во много раз превышающие требуеиую. Следовательно, прикладывая нагрузки, равные несущей способности, мы получаем картину в плите (или ростверке) абсолютно не соответствующую действительности. Причем, с большой долей вероятности, это не будет худшим вариантом загружения.
Следовательно, и армирование, и сечение будут от фонаря, что, как понимаете, чревато.

В случаях, когда грунты откровенно поганые их действительно учитывать не стоит. А как поступать в случаях когда грунты хорошие, но и нагрузка приличная или линза случилась под какой-либо областью плиты, или нагрузка на плиту переменная, а резать ее (плиту) крайне нежелательно и приходится ставить сваи только под ее частью? В любом случае схему нужно анализировать, а уж потом принимать решение.
Жесткие опоры это очень хорошо. Но попробуем представить довольно частый случай. Колонна опирается на фундаментную плиту. В этом же узле, или в непосредственной близости от него стоит свая смоделированная неперемещаемой опорой. И какие усилия мы получим в плите? Да никаких.
Совершенно согласен со словами Serzа о гадании на кофейной гуще и о том, что нужно страховаться. Ну не можем мы заглянуть под землю, а материалов инж. геол. исследований часто бывает недостаточно для того, чтобы правильно оценить ситуацию.
А вот разрядно-импульсная технология что-то мне не приглянулась. Не буду называть фирму, которая выполняла работы (их не так уж много в Москве). Скажу о результатах. Испытали две одинаковые сваи. Одну из них "отстреливали" через 1 метр по высоте, а другую в силу некоторых производственных обстоятельств просто залили раствором. Разница несущей способности составила 19% в пользу первой, но никак не 2-3 раза, как было заявлено. Расстояние между упомянутыми сваями по горизонтали 4,2 м.
Кроме того, все наверное отдают себе отчет, что сваи на стройплощадках обычно испытывают не случайные, а лучшие по мнению строителей. И первая свая была именно такой. Конечно возможно, да и скорее всего это случайность, но именно от них и следует страховаться. И конечно следует учитывать, что сваи не вечны. Они со временем, разрушаются, арматура ржавеет, мы не можем ее гарантированно защитить (особенно в буровых сваях). Хотя это все уже учтено в СНиПовских коэффициентах.

Наверное, само сочетание плита+сваи есть вещь непредсказуемая и мутная, хотя и содержит в себе определенные запасы. И, думаю, придерживаться следует более ясных решений, т.е. либо то, либо другое.
Хотя вот, к примеру, нужно определиться с типом фундамента под 25 эт. здание, грунты нормальные (немного мелкого песка (E=20 МПа), полутвердый суглинок (E=17 МПа), ниже рухляк) хочется посадить на плиту, но осадка, по предварительным подсчетам, получается запредельной (более 20 см). Как выходить из этой ситуации?

Dmitri-> Да уж, приходится полагаться на собственную интуицию.
К сожалению, это руководство у меня в виде древнего манускрипта, хотя можно, наверное, повозиться со сканером&FineReader'ом, но в лучшем случае, это будут выдержки из него.

Упругий отпор грунта под плитой учитывать не стоит, но и считать плиту с жесткими опорами тоже не стоит.

К вопросу о НЕУЧЕТЕ грунта под подошвой фундаментной плиты!
Если посмотреть МГСН 2.07-01 (Москва, 2003), то в приложении "И" "Расчет осадки комбинированнных свайно-плитных (КСП) фундаментов" написано (цитирую дословно):
"1. Метод расчета осадки КСП фундаментов основан на совместном рассмотрении жесткости (нагрузка, деленная на осадку) свай и плиты. В этом расчете следует в первом приближении принять на сваи 85 % общей нагрузки на фундамент и 15 % - на плиту."
Так что как, скажите пожалуйста, НЕ УЧИТЫВАТЬ работу подстилающего грунта. :shock:
Другое дело - какую величину Коэф. П. задавать.

если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Не такой уж он маленький для "московских" то грунтов. Скорее ближе к среднему.
Я так понял Вы из этих мест, коль семинары посещаете.

Кто сталкивался с расчетом комбинированных плитно-свайных фундаментов (КСП)? Какой к-т постели задавать под плитой,как корректно для данной конструкции моделировать висячие сваи в грунте?Какую толщину плиты принимать?
Что-то я растерялся - по отдельности вроде понятно что и как ,а вместе - кажется,чего-то недопонимаю..
Столкнулся с таким способом задания свай под плитой - сосредоточенными силами,равными их предельной нагрузке,равномерно,для всех,но ведь при этом перераспределение давления на сваи не учитывается??
К-т постели принимался 400т/м3.Т.е.это как бы обычный под плитой.А не ниже ли его надо брать?Ведь плита не на естественном основании,а на опорах свайных,хотя и гибкая сравнительно (50 см.).
По слухам (документы мне не ведомы) на сваи приходится 70% нагрузки,на плиту -30%.Как это распределение уточняется?
Если кто знает литературу,подскажите,наверное и вопросы эти уйдут.
Хотя вряд-ли,конструкция новая,а сейчас все больше НОУ-ХАУ.

У нас в таком случае считается просто плита на узловых опорах без учета постели, поскольку, раз применяются сваи, значит верхние слои грунта все равно слабые. Результатом расчета является армирование плиты и реакции узловых опор, которые не должны быть больше несущей способности сваи (висячей или стоячей), определяемой по СНиП (или программой ФОК).

Можно идти разными путями в зависимости от конкретной ситуации. Вот один из них.
Плита считается с учетом определенных коэффициентов постели, а сваи моделируются узловыми силаминаправленными вверх и равными по значению несущей способности свай.

Моделирую отдельно сваю - по результатам расчёта и испытаний назначаю коэф. постели под концом и по боковой. Проверяю програмой как свая садиться под нагрузкой - если всё более менее в ожидаемых пределах, перехожу к плите. Расставляю свои сваи, моделирую геометрию плиты, нагрузки от свай( чаще сажаю на сваи расчётную модель здания - проще и точнее). Считаю два раза - с наименьшими ожидаемыми коэф. постели под плитой и с наибольшими.

Грунт не учитываю.
Рассматриваю плиту как единый ростверк. Моделирую как конечные элементы 0.5х0.5 с точками опирания в местах установки свай. Нагрузки на плиту - реакции от вышерасположенных конструкций.
Реакции на сваях - нагрузки на сваи. Путем подбора расстановки свай добиваюсь, что бы нагрузки на них разнились не более, чем на 10% в целях равномерности осадок. Считаю, что этот метод - в запас (трусоват я, знаете ли).
Почему не учитываю грунт? - Потому что, как правило, такой фундамент делается там, где слабые верхние слои (у меня был случай - подстилающий слой - супесь текучая Е=0, да еще на уклоне 13 град., представляете как это маслице под плитой выдавило бы, как между двумя печенюшками. ) А потом, кто может достоверно определить этот самый коэффициент постели, особенно при косослое? Все, что касается характеристик грунтов - такое гадание на кофейной гуще. Нам бы что-нибудь попонятней и понадежней :roll:
Кстати, весьма рекомендую в слабых грунтах висячие сваи по разрядно-импульсной технологии (Сваи РИТ, где их делают, конечно).

О расчете и проектировании собственно плит - смотрите "Руководство
по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа". Немного устарело в части автоматизированных расчетов, но основные принципы остались те же.

На последнем форуме лецензионных пользователей SCAD поднимался этот вопрос! Высказывались премерно те же мысли, что и выше в данном разделе форума.
Пути высказано 2:
1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.
2. Моделировать сваи стержнями, причем, на нижнем торце к стержню присоединить пластину формой и площадью равной торцу реальной сваи и под нее задать коэф. постели на 2 порядка больше, т.е. около 30000 т/м3.

строительство, главный конструктор

1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Все, что сейчас напишу - исключительно ИМХО:
Указанный способ в корне не верен, более того - вреден. Начнем с того, что в здании применяются целая номенклатура свай с РАЗНОЙ несущей способностью (под несущие стены, крыльца, колонны. ) и т.д., причем в реальной жизни нагрузки на них НИКОГДА не достигают величины несущей способности. В связи с унификацией размеров и заглубления свай в пределах одного здания мы выбираем максимальное усилие в пределах одного вида. Исходя из конструктивных и технологических условий зачастаю получаются сваи по несущей расчетной способности во много раз превышающие требуеиую. Следовательно, прикладывая нагрузки, равные несущей способности, мы получаем картину в плите (или ростверке) абсолютно не соответствующую действительности. Причем, с большой долей вероятности, это не будет худшим вариантом загружения.
Следовательно, и армирование, и сечение будут от фонаря, что, как понимаете, чревато.

В случаях, когда грунты откровенно поганые их действительно учитывать не стоит. А как поступать в случаях когда грунты хорошие, но и нагрузка приличная или линза случилась под какой-либо областью плиты, или нагрузка на плиту переменная, а резать ее (плиту) крайне нежелательно и приходится ставить сваи только под ее частью? В любом случае схему нужно анализировать, а уж потом принимать решение.
Жесткие опоры это очень хорошо. Но попробуем представить довольно частый случай. Колонна опирается на фундаментную плиту. В этом же узле, или в непосредственной близости от него стоит свая смоделированная неперемещаемой опорой. И какие усилия мы получим в плите? Да никаких.
Совершенно согласен со словами Serzа о гадании на кофейной гуще и о том, что нужно страховаться. Ну не можем мы заглянуть под землю, а материалов инж. геол. исследований часто бывает недостаточно для того, чтобы правильно оценить ситуацию.
А вот разрядно-импульсная технология что-то мне не приглянулась. Не буду называть фирму, которая выполняла работы (их не так уж много в Москве). Скажу о результатах. Испытали две одинаковые сваи. Одну из них "отстреливали" через 1 метр по высоте, а другую в силу некоторых производственных обстоятельств просто залили раствором. Разница несущей способности составила 19% в пользу первой, но никак не 2-3 раза, как было заявлено. Расстояние между упомянутыми сваями по горизонтали 4,2 м.
Кроме того, все наверное отдают себе отчет, что сваи на стройплощадках обычно испытывают не случайные, а лучшие по мнению строителей. И первая свая была именно такой. Конечно возможно, да и скорее всего это случайность, но именно от них и следует страховаться. И конечно следует учитывать, что сваи не вечны. Они со временем, разрушаются, арматура ржавеет, мы не можем ее гарантированно защитить (особенно в буровых сваях). Хотя это все уже учтено в СНиПовских коэффициентах.

Наверное, само сочетание плита+сваи есть вещь непредсказуемая и мутная, хотя и содержит в себе определенные запасы. И, думаю, придерживаться следует более ясных решений, т.е. либо то, либо другое.
Хотя вот, к примеру, нужно определиться с типом фундамента под 25 эт. здание, грунты нормальные (немного мелкого песка (E=20 МПа), полутвердый суглинок (E=17 МПа), ниже рухляк) хочется посадить на плиту, но осадка, по предварительным подсчетам, получается запредельной (более 20 см). Как выходить из этой ситуации?

Dmitri-> Да уж, приходится полагаться на собственную интуицию.
К сожалению, это руководство у меня в виде древнего манускрипта, хотя можно, наверное, повозиться со сканером&FineReader'ом, но в лучшем случае, это будут выдержки из него.

Упругий отпор грунта под плитой учитывать не стоит, но и считать плиту с жесткими опорами тоже не стоит.

К вопросу о НЕУЧЕТЕ грунта под подошвой фундаментной плиты!
Если посмотреть МГСН 2.07-01 (Москва, 2003), то в приложении "И" "Расчет осадки комбинированнных свайно-плитных (КСП) фундаментов" написано (цитирую дословно):
"1. Метод расчета осадки КСП фундаментов основан на совместном рассмотрении жесткости (нагрузка, деленная на осадку) свай и плиты. В этом расчете следует в первом приближении принять на сваи 85 % общей нагрузки на фундамент и 15 % - на плиту."
Так что как, скажите пожалуйста, НЕ УЧИТЫВАТЬ работу подстилающего грунта. :shock:
Другое дело - какую величину Коэф. П. задавать.

если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Не такой уж он маленький для "московских" то грунтов. Скорее ближе к среднему.
Я так понял Вы из этих мест, коль семинары посещаете.

Кто сталкивался с расчетом комбинированных плитно-свайных фундаментов (КСП)? Какой к-т постели задавать под плитой,как корректно для данной конструкции моделировать висячие сваи в грунте?Какую толщину плиты принимать?
Что-то я растерялся - по отдельности вроде понятно что и как ,а вместе - кажется,чего-то недопонимаю..
Столкнулся с таким способом задания свай под плитой - сосредоточенными силами,равными их предельной нагрузке,равномерно,для всех,но ведь при этом перераспределение давления на сваи не учитывается??
К-т постели принимался 400т/м3.Т.е.это как бы обычный под плитой.А не ниже ли его надо брать?Ведь плита не на естественном основании,а на опорах свайных,хотя и гибкая сравнительно (50 см.).
По слухам (документы мне не ведомы) на сваи приходится 70% нагрузки,на плиту -30%.Как это распределение уточняется?
Если кто знает литературу,подскажите,наверное и вопросы эти уйдут.
Хотя вряд-ли,конструкция новая,а сейчас все больше НОУ-ХАУ.

У нас в таком случае считается просто плита на узловых опорах без учета постели, поскольку, раз применяются сваи, значит верхние слои грунта все равно слабые. Результатом расчета является армирование плиты и реакции узловых опор, которые не должны быть больше несущей способности сваи (висячей или стоячей), определяемой по СНиП (или программой ФОК).

Можно идти разными путями в зависимости от конкретной ситуации. Вот один из них.
Плита считается с учетом определенных коэффициентов постели, а сваи моделируются узловыми силаминаправленными вверх и равными по значению несущей способности свай.

Моделирую отдельно сваю - по результатам расчёта и испытаний назначаю коэф. постели под концом и по боковой. Проверяю програмой как свая садиться под нагрузкой - если всё более менее в ожидаемых пределах, перехожу к плите. Расставляю свои сваи, моделирую геометрию плиты, нагрузки от свай( чаще сажаю на сваи расчётную модель здания - проще и точнее). Считаю два раза - с наименьшими ожидаемыми коэф. постели под плитой и с наибольшими.

Грунт не учитываю.
Рассматриваю плиту как единый ростверк. Моделирую как конечные элементы 0.5х0.5 с точками опирания в местах установки свай. Нагрузки на плиту - реакции от вышерасположенных конструкций.
Реакции на сваях - нагрузки на сваи. Путем подбора расстановки свай добиваюсь, что бы нагрузки на них разнились не более, чем на 10% в целях равномерности осадок. Считаю, что этот метод - в запас (трусоват я, знаете ли).
Почему не учитываю грунт? - Потому что, как правило, такой фундамент делается там, где слабые верхние слои (у меня был случай - подстилающий слой - супесь текучая Е=0, да еще на уклоне 13 град., представляете как это маслице под плитой выдавило бы, как между двумя печенюшками. ) А потом, кто может достоверно определить этот самый коэффициент постели, особенно при косослое? Все, что касается характеристик грунтов - такое гадание на кофейной гуще. Нам бы что-нибудь попонятней и понадежней :roll:
Кстати, весьма рекомендую в слабых грунтах висячие сваи по разрядно-импульсной технологии (Сваи РИТ, где их делают, конечно).

О расчете и проектировании собственно плит - смотрите "Руководство
по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа". Немного устарело в части автоматизированных расчетов, но основные принципы остались те же.

На последнем форуме лецензионных пользователей SCAD поднимался этот вопрос! Высказывались премерно те же мысли, что и выше в данном разделе форума.
Пути высказано 2:
1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.
2. Моделировать сваи стержнями, причем, на нижнем торце к стержню присоединить пластину формой и площадью равной торцу реальной сваи и под нее задать коэф. постели на 2 порядка больше, т.е. около 30000 т/м3.

строительство, главный конструктор

1. Моделировать сваи направленными вверх сосредоточенными силами равными несущей способности сваи, причем если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Все, что сейчас напишу - исключительно ИМХО:
Указанный способ в корне не верен, более того - вреден. Начнем с того, что в здании применяются целая номенклатура свай с РАЗНОЙ несущей способностью (под несущие стены, крыльца, колонны. ) и т.д., причем в реальной жизни нагрузки на них НИКОГДА не достигают величины несущей способности. В связи с унификацией размеров и заглубления свай в пределах одного здания мы выбираем максимальное усилие в пределах одного вида. Исходя из конструктивных и технологических условий зачастаю получаются сваи по несущей расчетной способности во много раз превышающие требуеиую. Следовательно, прикладывая нагрузки, равные несущей способности, мы получаем картину в плите (или ростверке) абсолютно не соответствующую действительности. Причем, с большой долей вероятности, это не будет худшим вариантом загружения.
Следовательно, и армирование, и сечение будут от фонаря, что, как понимаете, чревато.

В случаях, когда грунты откровенно поганые их действительно учитывать не стоит. А как поступать в случаях когда грунты хорошие, но и нагрузка приличная или линза случилась под какой-либо областью плиты, или нагрузка на плиту переменная, а резать ее (плиту) крайне нежелательно и приходится ставить сваи только под ее частью? В любом случае схему нужно анализировать, а уж потом принимать решение.
Жесткие опоры это очень хорошо. Но попробуем представить довольно частый случай. Колонна опирается на фундаментную плиту. В этом же узле, или в непосредственной близости от него стоит свая смоделированная неперемещаемой опорой. И какие усилия мы получим в плите? Да никаких.
Совершенно согласен со словами Serzа о гадании на кофейной гуще и о том, что нужно страховаться. Ну не можем мы заглянуть под землю, а материалов инж. геол. исследований часто бывает недостаточно для того, чтобы правильно оценить ситуацию.
А вот разрядно-импульсная технология что-то мне не приглянулась. Не буду называть фирму, которая выполняла работы (их не так уж много в Москве). Скажу о результатах. Испытали две одинаковые сваи. Одну из них "отстреливали" через 1 метр по высоте, а другую в силу некоторых производственных обстоятельств просто залили раствором. Разница несущей способности составила 19% в пользу первой, но никак не 2-3 раза, как было заявлено. Расстояние между упомянутыми сваями по горизонтали 4,2 м.
Кроме того, все наверное отдают себе отчет, что сваи на стройплощадках обычно испытывают не случайные, а лучшие по мнению строителей. И первая свая была именно такой. Конечно возможно, да и скорее всего это случайность, но именно от них и следует страховаться. И конечно следует учитывать, что сваи не вечны. Они со временем, разрушаются, арматура ржавеет, мы не можем ее гарантированно защитить (особенно в буровых сваях). Хотя это все уже учтено в СНиПовских коэффициентах.

Наверное, само сочетание плита+сваи есть вещь непредсказуемая и мутная, хотя и содержит в себе определенные запасы. И, думаю, придерживаться следует более ясных решений, т.е. либо то, либо другое.
Хотя вот, к примеру, нужно определиться с типом фундамента под 25 эт. здание, грунты нормальные (немного мелкого песка (E=20 МПа), полутвердый суглинок (E=17 МПа), ниже рухляк) хочется посадить на плиту, но осадка, по предварительным подсчетам, получается запредельной (более 20 см). Как выходить из этой ситуации?

Dmitri-> Да уж, приходится полагаться на собственную интуицию.
К сожалению, это руководство у меня в виде древнего манускрипта, хотя можно, наверное, повозиться со сканером&FineReader'ом, но в лучшем случае, это будут выдержки из него.

Упругий отпор грунта под плитой учитывать не стоит, но и считать плиту с жесткими опорами тоже не стоит.

К вопросу о НЕУЧЕТЕ грунта под подошвой фундаментной плиты!
Если посмотреть МГСН 2.07-01 (Москва, 2003), то в приложении "И" "Расчет осадки комбинированнных свайно-плитных (КСП) фундаментов" написано (цитирую дословно):
"1. Метод расчета осадки КСП фундаментов основан на совместном рассмотрении жесткости (нагрузка, деленная на осадку) свай и плиты. В этом расчете следует в первом приближении принять на сваи 85 % общей нагрузки на фундамент и 15 % - на плиту."
Так что как, скажите пожалуйста, НЕ УЧИТЫВАТЬ работу подстилающего грунта. :shock:
Другое дело - какую величину Коэф. П. задавать.

если сваи равносмерно и часто располагаются, то коэф. постели задавать не обязательно, если редко, то маленький 250-400.

Не такой уж он маленький для "московских" то грунтов. Скорее ближе к среднему.
Я так понял Вы из этих мест, коль семинары посещаете.

Схема плитно-свайного фундамента

Схема плитно-свайного фундамента

Такой фундамент представляет собой уникальнейшее изобретение в области строительных технологий, применяемое для строительства многоэтажек. Такое фундаментное основание состоит из таких частей, как ростверк и бетонные сваи, повышенной прочности и устойчивости.

Если грунт на застраиваемом участке подвержен вспучиваниям и подвижкам, такой фундамент является находкой.

Он позволяет сэкономить на цокольном этаже и подвале. А кроме того, такой фундамент позволяет уменьшить неравномерные осадки строения. В обязательном порядке перед началом строительства рекомендуется рассчитать данный тип фундамента. Это позволит составить предварительную смету для фундамента и заготовить правильное количество строительных материалов.

По своему устройству подобного типа основание состоит из одной плиты или из некоторого количества отдельных бетонных плит и свай. В первой случае стяжка не нужна и потому он предпочтительней.

Именно такому фундаменту и посвящена данная статья.

Общее про свайно-плитный фундамент

Плита фундамента на свайном основании

Плита фундамента на свайном основании

Это усовершенствованное фундаментное основание, славящееся хорошей эффективностью и надежностью. Связанные со строительством многоэтажных домов проблемы, возросшие нагрузки, приходящиеся на фундамент, заставили сильно продвинуться в фундаментных технологиях.

И эти изменения в строительстве привели к появлению новых комбинированных фундаментных основ.

Плитно-свайный фундамент начал использоваться сравнительно недавно, но довольно быстро стал одним из самых популярных, благодаря своим качествам.

Он состоит из одной или нескольких надежных бетонных плит и соединенных с нею свайных столбов. Такое сочетание выполняет свои функции много лучше, других фундаментов.

Чтобы правильно сделать расчет такого фундамента, необходимо учесть все важные особенности такого сочетания, а именно:

  • жесткость всех включенных в основу свай;
  • неравномерность расположения всех входящих в фундаментное основание свай;
  • взаимодействие плиты с почвой;
  • взаимодействие свай через грунт;
  • взаимодействие свай с плитой через грунт;
  • верный расчет прилагаемых усилий абсолютно к каждому свайному стволу.

Если сваи устанавливаются редко, то фактор взаимовлияния свай и плиты в расчет можно не брать. А вот когда сваи устанавливаются часто расчет, рассматривающий взаимовлияние сваи и плиты, обязателен. Его выполняют по формулам упругости.

Надо сказать, что сейчас такой расчет для любого фундамента не представляет трудности. С приходом компьютерной техники в строительство этот процесс значительно облегчен.

Создано много программ, позволяющих сделать расчеты без труда. Одна из таких программ называется GeoPlate.


Эта уникальная программа автоматически выполняет целый ряд вычислений:

  1. Вычисление осадки фундаментной плиты.
  2. Расчет осадки всего свайно-плитного фундамента.
  3. Расчет угла возможного наклона фундаментной плиты.
  4. Учет всех физических и геометрических свойств плиты.
  5. Учет неравномерности расположения свайных стволов.

Благодаря этой программе можно учесть все мельчайшие детали и произвести выполнить грамотно правильный расчет.Такие программы есть в каждом строительном агентстве и фирме. Но при желании можно расчет провести и самому, если есть желание и хоть малейший опыт в этом деле.

Основные расчеты касаются именно плиты, потому как она несет главную нагрузку.

Расчет фундамента

Скриншот расчета в GeoPlate

Скриншот расчета в GeoPlate

Расчет основания дома должен предусматривать связь между стволами свай и почвой. Сваи размещены под монолитом, потому масса строящегося дома распределится в равной степени на все стволы свай.

Таким методом можно исключить просадку основания дома. Сроки строительства фундамента становится возможным значительно сократить, если применять в этом случае готовые плиты из железобетона. Места стыковки заливают бетоном, в результате этого получившаяся плита являет собой как бы готовый строительный плацдарм.

Современная утилита расчета фундаментного основания здания может моделировать даже поведение почвы. Общеизвестно, что строительство такой основы требует основательных земляных работ.

После подготовки котлованной выемки ее дно трамбуют и уплотняют пластом гравия, смешанного с песком. Песок увлажняют, чтобы он дал максимальную просадку.

На утрамбованном слое располагают гидроизоляционную подушку, после чего заливают тонкий пласт бетона. Потом укладывается каркасная арматура, которая необходима для большей прочности бетона. После этого кладется еще один пласт бетона. Столь большие слои стройматериалов, которые идут на формирование плиты, а также работы, связанные с подготовкой котлована, делают такое фундаментное основание очень дорогостоящим.

Самая высокая стоимость при расчете такого фундамента относится к бетону, который понадобится на создание фундаментной площадки под домом.

Бетонная смесь под фундамент

Бетонная смесь под фундамент

Чтобы определить количество бетона, который понадобится для заливки плиты фундамента, необходимо вычислить ее объем. Возьмем, например, дом 6 х 6 м и минимум толщины фундамента 10 см, тогда объем плиты будет равен 6 х 6х 0,1 = 3, 6 м 3 . Столько бетона понадобится для плиты фундамента без учета ребер жесткости. Поскольку ребра жесткости делают через три метра,в данном случае их понадобится три вдоль ребра и три поперек.

Как произвести расчет толщины плиты

Выполняя расчет толщины фундаментной плиты учитывают следующее:

  • величину зазора между сетками арматуры;
  • толщину бетонного слоя над верхним и нижним поясами арматурной сетки;
  • толщины прутьев арматуры.

Идеальной толщиной плиты для большей части построек считается 20-30 см. Но в действительности этот параметр существенно зависит весьма состава состав грунта, количества и качества свай, равномерности залегания твердых пород на строительной площадке.

Да и размеры наземной части тоже влияют на толщину плиты.Чем толще несущие стены, тем большая толщина плиты требуется. Иначе возникший изгибающий момент может привести к образованию трещин.

Определение оптимальной площади плиты

Площадь плиты зависит от суммы нагрузки и сопротивления грунтовой поверхности. Для этого дополнительно вводят еще в формулу коэффициент надежности по нагрузке.

Расчет площади проводится с помощью формулы:

S > Kн x F/Kp x R.

– равняется коэффициенту надежности плиты по нагрузке;

F – представляет полную нагрузку на плиту (этот коэффициент включает еще и общую массу будущего здания вместе с оборудованием, людьми, мебелью. И учитывает ветровую и снеговую нагрузки.);

Кр – коэффициент условий(зависит от грунта под фундаментом и берется в интервале 0,7-1,05);

R – коэффициент сопротивления грунта(зависит от типа и берется из таблиц, содержащихся в справочниках по строительству).

Рассчитав общую нагрузку и площадь, можно приступать к определению давления на 1 кв. см площади плиты. Для этого надо просто поделить первую величину на вторую. Полученный результат сравниваем с табличными данными.

Расчет толщины плиты фундамента, можно сказать окончен. Получилась предельно допустимая толщина. Превысить нельзя из-за характеристик грунта. Но в данном случае не учтен такой фактор, как прочность бетона на сжатие, который зависит от марки.

Существенно уменьшить толщину также помогают сваи.

Расчет свайной части фундамента

План свайно-плитного фундамента. Разрез

План свайно-плитного фундамента. Разрез

Расчет этой части основания дома не менее важно. Если допустить ошибку, срок службы строения сократится на несколько десятков лет.

При наличии на территории строительной площадки есть усложненные рельефы или слабые грунты, без свай не обойтись. Но их тоже следует рассчитать.

Если участок имеет алую несущую способность, то произведя правильный расчет свайной части фундамента, можно избежать рытья глубокого котлована для плиты и большой толщины самой плиты. Это облегчит массу постройки.

Для правильного расчета нужно определить глубину промерзания грунта, после чего прибавить к указанной глубине 20-25 см. Это будет глубина заложения свай. Далее, нужно установить высоту расположения грунтовых вод. Этот фактор повлияет на количество свай. Нужно также брать в расчеты следующие данные:

  • насколько прочен используемый материал;
  • какова несущая способность грунта;
  • какие сваи будут использованы;
  • есть ли перепады грунта;
  • на какую глубину будут усаживаться сваи под действием плиты и дома;
  • какие сезонные нагрузки будут действовать на строение.

Свайно-плитный фундамент должен возводиться строго по рабочему плану. По этой причине лучше будет, если рассчитывать и возводить такой фундамент будет профессионал.

К расчету усадки данного фундамента, необходимо добавить осадку «продавливания» отдельной сваи. Для подсчета такой усадки можно выделить часть грунта в форме цилиндра, поперечное сечение которого равно сечению сваи.

Затем производится два вида расчетов:

  • когда сверху цилиндра находится свая и грунт;
  • когда там же расположен кусочек условного материала.

Такие расчеты выполняет программа PLAXIS или специальная программа нелинейных подсчетов. Такую программу используют архитекторы для расчетов нагрузки на свайно-плитный тип фундамента.

Расчет стоимости фундаментного основания

После подсчета необходимого для строительства количества материалов, можно без труда составить и стоимость всего строительства.

Кроме чистой стоимости нужного количества материалов, следует также учесть расходы на их доставку.

Читайте также: