Калькулятор расчета раствора для бетонирования сваи — с пояснениями

Виды фундаментов с ростверком

Ростверк представляет собой верхнюю часть фундамента, с помощью которой объединяются в одно целое оголовки свай, и именно ростверк представляет собой опору для будущего здания. Объединение ростверка и свай осуществляется при помощи специализированной сварки или же путем стандартной заливки бетоном.

По способу монтажа ростверки могут подразделяться на несколько категорий:

• Ленточные – объединяются только соседние сваи;
• Плиточные – связывается каждый отдельный оголовок.

По типу материалов:

• Из бетона с арматурой. Под несущие стены осуществляется монтаж свай, а на глубину и ширину ростверка прорываются траншеи небольшой глубины;
• Подвесной бетонный. Является аналогичным предыдущему варианту, однако особенностью такого фундамента является то, что бетонная лента не соприкасается с грунтом, а устройство компенсационного зазора при этом предоставляет возможность предотвратить разрыв опор при возникновении значительного колебания грунта;
• Железобетонные. Изготовление такого фундамента предусматривает использование двутавра или же широкого металлического швеллера, при этом под несущие стены монтируется швеллер 30, в то время как остальные опоры связываются при помощи швеллера 15-20;
• Из дерева. Крайне редкий вариант, который в последнее время практически не используется;
• Комбинированный. Здесь используются не только металлические несущие элементы, но и бетон.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного плитного фундамента (плиты) предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента домов и других построек. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данных тип для ваших условий.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Плитный фундамент (ушп) – монолитное железобетонное основание, закладываемое под всю площадь постройки. Имеет самый низкий показатель давления на грунт среди других типов. В основном применяется для легких построек, так как с увеличением нагрузки существенно возрастает стоимость данного типа фундамента. При малом заглублении, на достаточно пучинистых грунтах, возможно равномерное приподнимание и опускание плиты в зависимости от времени года.

Обязательно наличие хорошей гидроизоляции со всех сторон. Утепление может быть как подфундаментное, так и располагаться в стяжке пола, и чаще всего для этих целей применяется экструдированный пенополистирол.

Главным преимуществом плитных фундаментов является относительно низкая стоимость и простота возведения, так как в отличии от ленточного фундамента нет необходимости в проведении большого количества земляных работ. Обычно достаточно выкопать котлован 30-50 см. в глубину, на дне которого размещается песчаная подушка, а так же при необходимости геотекстиль, гидроизоляция и слой утеплителя.

Обязательно необходимо выяснить какими характеристиками обладает грунт под будущим фундаментом, так это это является основным решающим фактором при выборе его типа, размера и других важных характеристик.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой в правом блоке.

Онлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем
с применением крупного и мелкого заполнителей. С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и
подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от
применяемых материалов, их влажности и других характеристик. Для более точного определения пропорций
необходимо производить пробный замес.

Для расчета пропорций на один замес в бетоносмесителе, необходимо указать количество
бетона равное рабочему объему бетоносмесителя (60-70% от общего).

Что собой представляют винтовые сваи

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

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

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

Чтобы сделать правильный расчёт свайного фундамента знать только площадь конструкции недостаточно. Необходимо учитывать силу трения, что возникает между боковой поверхностью стержня и землёй.

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

Внимание! Свайные конструкты до сих пор незаменимы при создании мостов и переправ.

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

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

К преимуществам свайных конструктов можно причислить:

1. Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
2. Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
3. Когда сваи вворачиваются, не образуется ударная нагрузка. Благодаря этой особенности свайные фундаменты можно строить даже в местах плотной застройки, не опасаясь за сохранность ближайших домов.
4. Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
5. Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
6. Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях. Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
7. Возможность перепланировки. Ни один другой вид фундамента не даёт столько простора для изменений конструкции, как свайный. При необходимости стальной болт можно выкрутить и ввинтить в другое место.

Зная преимущества и особенности свайного фундамента можно провести максимально точные расчёты, усчитав все особенности конструкции.

Краткое описание тяжелых бетонов

Железобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на
специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте. Без
бетона не обходится ни одна стройка. Для создания надежной конструкции с заданными техническими
характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает
объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Производство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и
тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и
соответственно по области применения:

• Легкие бетоны

— производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают
теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую
гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних
неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.

• Тяжелые бетоны

— характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым
механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо
ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов,
стен, и заливки полов.

Расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом
требуемых характеристик (свойств):

• Прочность

– главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот
показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических
сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от
М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).

• Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона

– показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так,
заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон
способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка
200 градусов теряется его прочность не более 30%.

• Пористость, водостойкость и морозостойкость

– смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий.
Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности
выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве
каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель
воздействия воды в кгс/см2).

— Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.

— Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона
М250 – М350.

— Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.

— Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна
могут отливаться прочностью М50 – М150.

Расчет состава тяжелых бетонов производится по методике в соответствии с ГОСТ 27006 — 86
(1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Состав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет
на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным,
что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе.
Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо
учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

• Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие.

Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий — за счет
уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов
с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую
прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем
плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя
зависит и прочность самой бетонной отливки.

• Пластичность бетона или удобоукладываемость

– способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для
гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная).
Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но
для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

Вода – важный расчетный ингредиент, добавление которого сверх нормы не допустимо.

Ошибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда
его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка. Для повышения
пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей,
что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой
всего бетона. Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который
показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы
бетонных конструкций различного применения:

• Ж2

– применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование
виброуплотняющей техники.

• Ж1

– бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение
малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются
только с применением виброуплотнения.

• П1

– рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность
применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве
отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.

• П2

– применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов.
Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или
механическое уплотнение.

• П3

– бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%.
Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для
качественного заполнения сложных форм применение вибратора.

• П4

– раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень
популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же
раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом
качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого
пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной
связи.

Рассчитываем расстояние между сваями и глубину их установки

Расчет свайно-винтового фундамента с ростверком включает в себя большое количество моментов, но в первую очередь определяется глубина заложения свай, которая зависит от вида и сложности грунта. В первую очередь, нужно определить нормативную глубину промерзания грунта в вашем регионе проживания, после чего отмерить ниже 20-25 см – это и будет глубина заложения свай.

После того как будут проведены изыскательские работы, нужно будет определить уровень расположения грунтовых вод, а также возможность его колебания в разные сезоны и качественную характеристику грунта на участке. Лучше всего, если проектированием свайного фундамента, а также его обустройством будет заниматься квалифицированный специалист.

Осуществляя расчет количества винтовых свай для фундамента в каждом отдельном случае, следует брать в расчет следующие характеристики:

• Насколько прочный используется материал и ростверк;
• Какая присутствует несущая способность у грунта, учитывая также уплотнение в процессе установки опоры;
• Если присутствуют значительные перепады рельефа, то в таком случае определяется и учитывается также несущая способность основания опоры;
• Насколько будут усаживаться сваи под воздействием вертикальной нагрузки;
• Какой вес имеет строение с внутренним содержанием;
• Какие присутствуют сезонные, динамические и ветровые нагрузки.

Помимо этого, в обязательном порядке нужно учитывать осадку свайного фундамента. Свайный фундамент должен делаться в соответствии с рабочим планом, поэтому лучше всего, если его созданием будет заниматься профессиональный архитектор.

Важно! Расчет, а также последующее проектирование свайного фундамента осуществляется только после того, как будут закончены все изыскательские работы на территории, которые проводит квалифицированный специалист.

Данные для вычислительных формул в данном случае будут выбираться в зависимости от качества почвы и ее типа. Стоит отметить, что расчет свайного фундамента по усадке и деформации обуславливает необходимость в максимально возможной точности выходных показателей.

Общие сведения по результатам расчетов

• Периметр плиты

— Длина всех сторон фундамента

• Площадь подошвы плиты

— Равняется площади необходимого утеплителя и гидроизоляции между плитой и почвой.

• Площадь боковой поверхности

— Равняется площади утеплителя всех боковых сторон.

• Объем бетона

— Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.

• Вес бетона

— Указан примерный вес бетона по средней плотности.

• Нагрузка на почву от фундамента

— Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.

• Минимальный диаметр стержней арматурной сетки

— Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения плиты.

• Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры

— Минимальный диаметр вертикальных стержней арматуры по СНиП.

• Размер ячейки сетки

— Средний размер ячеек сетки арматурного каркаса.

• Величина нахлеста арматуры

— При креплении отрезков стержней внахлест.

• Общая длина арматуры

— Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.

• Общий вес арматуры

— Вес арматурного каркаса.

• Толщина доски опалубки

— Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.

• Кол-во досок для опалубки

— Количество материала для опалубки заданного размера.

Для расчета УШП необходимо вычесть объем закладываемого утеплителя из объема рассчитанного бетона.

• Количество цемента

— Общее расчетное количество необходимого цемента на весь объем.

• Количество воды

— Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем.

• Количество мелкого и крупного заполнителей

— Общее количество мелкого и крупного заполнителей на весь объем в килограммах.

• Плотность бетонной смеси

— Плотность бетонной смеси в сыром состоянии.

• В/Ц

— Водоцементное соотношение бетонной смеси.

• Пропорции

— Относительное соотношение компонентов бетонной смеси. Ц — часть цемента; П — часть мелкого
заполнителя; Щ – часть крупного заполнителя; В – часть воды.

• Стоимость

— Стоимость каждого материала и общая на весь объем.

Как закладывать фундамент на основе расчётов

Чтобы построить правильные расчёты необходимо на месте строительства провести геодезические изыскания. В первую очередь нужно под слабыми грунтами определить глубину залегания слоя, который сможет выдержать вес постройки.

Важно! Необходимо делать расчёт таким образом, чтобы свайные конструкты углублялись в несущий слой не менее чем на половину метра.

Чтобы узнать на какую глубину нужно вкручивать сваи, проводится предварительное бурение. Это позволяет определить, где залегают грунтовые воды. Также нужно учитывать, насколько земля промерзает в зимний период.

Весь процесс строительства условно делится на такие этапы:

1. Вначале делается разметка и выравнивание. Определяются места, где будут установлены основные сваи. После этого можно монтировать второстепенные элементы. Расстояние между ними должно быть в диапазоне от двух до трёх метров. Стальные болты должны быть под всеми стенами дома.
2. Завинчивание начинается с угловых свай. В верхнее отверстие стального болта пропускается лом. Чтобы удлинить рычаг на лом надеваются металлические трубы. При вкручивании отклонение от вертикали не может превысить два градуса. Угол наклона в процессе работы контролируется посредством магнитного уровня.
3. Расчёт свайного фундамента на угловых сваях делается с помощью шлангового уровня. Потом наносятся метки. Они определяют горизонтальную плоскость и нижнюю кромку ростверка.
4. Вворачиваются оставшиеся сваи.
5. Глубина вворачивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
6. Ненесущая поверхность обрезается по обозначенным уровням.
7. Замешивается цементный раствор. Одна часть цемента к четырём частям песка. Им заполняются сваи.

Правильно проведённые расчёты на уровне планирования свайного фундамента позволяют сделать прочное и надёжное строение.

Примеры расчётов

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

Пример один

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

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

(πd2/4)*R

Уточним значения всех переменных:

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

Fсв=(πd2/4)·R =707,7·4=2826 кг.

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

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

N= 100000/2826=35,4.

Конечно же, тридцать пять с половиной опор никто монтировать не будет. Поэтому округляем в большую сторону. Выходит, для того чтобы построить дом массой в сто тонн на грунтах с несущей способностью в 4 кг/м2 нужно не менее 36 опор.

Пример два

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

Fсв=1962,5·4=7850 кг

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

Пример три

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

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

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

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

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

Таким образом, по вышеприведенной технологи вы сможете рассчитать нужное вам количество свай для любого дома вне зависимости от его особенностей.