Главные темы. Последние записи с тегом «ростверк». Страница 2

Сегодня 8 января, четверг

Какой рейтинг вас больше интересует?

получить код

Главная /

Главные темы

Тэг «ростверк»

Фундамент с винтом: подготовка монтажа

2012-07-26 22:56:00
... всего фундамента с ростверком).

ростверка, устанавливает и ...
+ развернуть текст сохранённая копия

Реализация моего проекта свайно–ростверкового фундамента на винтовых сваях началась с закупки необходимых материалов.

Самое главное — сваи. Первоначальное жгучее желание добиться максимального качества и заказать сваи из цельнотянутой трубы разбились об экономические реалии повседневности. Такая труба оказалась немного толще, но существенно дороже: речь идёт о дополнительных 15000 грн, что составляет более половины стоимости 26 свай из сварной трубы (или около трети стоимости всего фундамента с ростверком).

После непродолжительной медитации над своим кошельком, мне открылась истина: сварная труба труба варится машинным способом в заводских условиях, то есть практически полностью исключён человеческий фактор в виде трясущихся с похмела́ рук сварщика Арчибальда Петровича. А с учётом последующего заполнения сваи бетоном, после вкручивания на участке, и армирования, вопросы к её прочности и долговечности отпадают без внешних усилий. Кроме того, толщина стенки трубы никак не влияет на несущую способность сваи (важны только диаметр трубы, диаметр лопасти винта и глубина погружения в грунт).

Читать дальше...

Все эти раздумья происходили в компании «Метпостач 2005», которую я выбрал для реализации своего проекта свайно–ростверкового фундамента. Мои последователи и приверженцы смогут найти её на территории «Электромеханического завода» по ул.Будиндустрии, 6: на нижних фото красной стрелкой отмечена проходная завода (слева — вид снаружи, с улицы, а справа — изнутри), компанию же следует искать на втором этаже «здания у лужи» (вход через голубую дверь).

Должен заметить, что серьёзных предложений на рынке винтосвайного фундаментостроения не так уж и много (самодельщики–одиночники не в счёт), и именно эта компания победила в моём маркетинговом исследовании: приемлемые цены (один из конкурентов, предлагал по той же цене сваи на два порядка слабее) и широкий ассортимент типоразмеров свай (другой конкурент предлагал только двухметровые сваи одного диаметра). Вместе с тем, я ни в коей мере не намерен всем рекомендовать эту компанию: может быть, мои поиски лучшего исполнителя проекта были недостаточно качественными и вы найдёте более достойных специалистов.

Около часа мы с директором компании потратили на согласование договора (ассортимент и количество материалов, объёмы работ, этапы оплаты). В конечном итоге, согласован такая схема действий:

Я вношу предоплату в размере 50% стоимости 26 свай, арматуры (500 кг ∅12 и 150 кг ∅6,5) и вязальной проволоки (10 кг ∅1,2).
Через 4 дня, которые требуются для изготовления свай из труб, компания доставляет на мой участок всё перечисленное выше.
Я полностью рассчитываюсь за материалы и вношу предоплату в размере 30% стоимости работ по монтажу фундамента.
Компания проводит геодезическую разметку свайного поля и вкручивает ручным способом все сваи за 2 дня.
Я оплачиваю ещё 30% стоимости работ.
Я обеспечиваю доставку на участок 100 листов пенопласта (100×500×1000), пиломатериалов (0,75 м³ доски 25 и 200 м бруса 50×50), гвоздей (2 кг длиной 70 и 2 кг длиной 100) и укрывной плёнки (3×17 м).
Из пенопласта, пиломатериалов, плёнки и гвоздей компания формирует опалубку для заливки ростверка, устанавливает и обвязывает арматуру (1–2 дня).
Я обеспечиваю доставку на объект бетона П3 В20 (9 м³).
Компания укладывает бетон в опалубку.
Я произвожу окончательный расчёт за выполненные работы.
Через пару недель бригада снимает опалубку с ростверка.

Подъехавший в офис компании бригадир, который будет ваять мой фундамент, уточнил перечень необходимых материалов (по п.6) и некоторые организационные вопросы.

Внимательный читатель наверняка понял, что расходы по п.п. 6 и 8 не входят в смету, согласованную с компанией и ложатся на мои плечи (точнее, на мой кошелёк) дополнительным грузом.

После вброса предусмотренной договором первичной денежной массы, работа в компании закипела. Я тоже взялся за выполнение своего «домашнего задания».

Перво–наперво, я бросился в бескрайние просторы Интернета, где пару месяцев тому назад присмотрел неплохой спасательный круг — форум украинских самостройщиков. Раздел форума, отведенный под рекламные объявления, изобиловал предложениями по всей номенклатуре потребных мне материалов. В другом разделе можно было найти положительные отзывы о наиболее выдающихся продавцах и производителях работ. Конечно же, я решил иметь дело с проверенными и надёжными исполнителями, которым рукоплещет форум. Конечно же, в первую очередь я обратил свой взор в сторону тех, кто предоставляет форумчанам приятноудивительные скидки.

Разочаровали они меня: некоторые вообще не ответили на мои призывы и мольбы, остальные выставили цены на товар и стоимость доставки на 5–10% больше, чем я потом нашёл «на воле». Похоже, писа́вшие хвалебные отзывы этим, популярным на форуме, торговцам даже не пытались изучить ситуацию с материалами на рынке.

Я нашёл бетон «от Ковальской» у официального дилера по 670 грн/м³ (с доставкой), в то время, как щедрый на скидки форумский благодетель предложил его же за 720 грн. И пенопласт я нашёл в интернет–магазине дешевле, и за доставку насчитали поменьше.

С пиломатериалами тоже не сразу всё получилось: по объявлению на столбе возле моего участка не оказалось бруса 50×50×4500, вернее, лесопилка ремонтировалась и были сомнения в возможности его нарезки в срок (да и оценивался он по погонажной схеме — 4 грн/м, итого 810 грн). По другому объявлению (обнаружено на Slando), тот же брус считался по кубатуре (0,51 м³) и оказался на 20% дешевле (из расчёта 1300 грн/м³).

В общем, теперь это всё нужно свести воедино и постараться, чтобы это всё сработало.

Тэги: винтовой, геодезия, ростверк, свая, фундамент

Фундамент с винтом: проекты–расчёты

2012-07-23 12:30:00
... геометрических характеристик ростверка (кроме габаритных ... будущего подвесного ростверка (см. ...
+ развернуть текст сохранённая копия

Наконец, я добрался до эпохального этапа в своих раздумьях и фантазиях по поводу конструкции дома — проектирования фундамента.

Рекомендации по результатам геологических исследований предоставили широкое, даже излишне широкое, поле деятельности: можно устроить и мелкозаглубленную плиту вод всем зданием, и мелкозаглубленную ленту под несущими стенами, и свайный… Требование мелкозаглубленности вытекает из достаточно высокого уровня грунтовых вод по крайней мере во влажные сезоны. И если плитный фундамент на глубине 50–60 см представляется довольно надёжной, хотя и достаточно дорогой конструкцией, то ленточный фундамент такого же заглубления душа не приемлет категорически — уж очень хлипкая система. Дело в том, что верхний слой грунта (мелкий рыхлый песок), хоть и является непросадочным и непучинистым (малонасыщен водой), сам факт его пористости (рыхлости) рисует в воображении апокалиптические картины дома, дрейфующего на плите по бескрайним просторам моих десяти соток. А ещё хуже, если дрейфовать начнут отдельные части ленточного фундамента, и хрупкому газобетону придёт надёжный украинский капец.

Несомненно, квалифицированно и тщательно спроектированный и смонтированный плитный или ленточный фундамент позволит избежать большинства проблем, но кто в этой стране может поручиться за качество работы стороннего исполнителя за разумную (впрочем, даже и за неразумную) цену?

Пришлось искать альтернативное решение: простое, надёжное и дешёвое.

Читать дальше...

Собственно, идея свайно–ростверкового фундамента вынашивалась более полугода, просто сейчас она оформилась окончательно и бесповороно — никаких других вариантов не осталось и нужно двигаться только по пути воплощения в жизнь этой идеи.

Задачка, вроде бы, и не сложная: вычислить суммарный вес дома (конструкции, оборудование, другие нагрузки), подобрать сваи нужных размеров, определить несущую способность такой сваи и, разделив суммарный вес дома на несущую способность одной сваи, получить требуемое количество свай.

Ради определения суммарной нагрузки на фундамент были затеяны все конструкторско–проектировочные рассуждения, основная часть которых собрана на странице «Проект». В результате, шаг за шагом, в тяжёлой и изнурительной интеллектуальной и инженерной борьбе с цифрами определились веса перекрытий (цокольного, то есть первого этажа, междуэтажного и чердачного), стен первого и второго этажа, внутренних стен–перегородок, полов, крыши, окон, двери, компоненты системы жизнеобеспечения — батареи отопления (если не решу сделать воздушное отопление дома), коллекторы и циркуляционные насосы, расходный бак холодной воды (как–никак около одной тонны весом!), бойлер горячей воды (200 л воды), сантехника (включая ванну с 200 л воды), газовый котёл, газовая плита, стиральная машина, холодильник.

Получилась 81 тонна. К этому числу добавляется климатическая нагрузка на крышу (снег и ветер) 20,6 т (подробнее здесь) и эксплуатационная нагрузка (мебель, запас продуктов на неделю, а некоторых, например, картошки — на полгода, смены белья, верхней одежды и обуви на разные случаи жизни, жильцы дома и их гости после сытного обеда, библиотека, хрусталь, тарелки, фужеры и прочая посуда, статуэтки, вазы всякие–разные безделушки, которые жалко не только выбросить, но даже вынести в сарай). Эксплуатационную нагрузку можно оценить только очень приблизительно и по нормативам получается по 17 тонн на перекрытия первого и второго этажа, а также около 9 тонн — на чердачное. Боюсь, что даже самое воспалённое воображение не сможет себе представить общую эксплуатационную нагрузку в размере 44 тонны (около 600 человек). Готов признать за своим собственным воображением половинную «воспалённость» и назначить эксплуатационную нагрузку в 20 тонн (всё–равно многовато!). В общем, получается 121,6 тонны.

Но это ещё не вся нагрузка на фундамент: необходимо рассчитать вес ростверка, на котором всё это громадьё будет располагаться. Ростверк уже упоминался в моих предыдущих статьях (правда, в весьма общих, расплывчатых и туманных чертах), и сейчас настало время, наконец, познакомиться поближе с этим таинственным героем.

Особо не вдаваясь в тонкости расчёта геометрических характеристик ростверка (кроме габаритных размеров — они зависят только от размеров дома; см. рисунок слева), для моего дома (9×11 метров и весом 121,6 тонны) выбрана железобетонная лента высотой 300 мм и шириной 500 мм по периметру дома и 600 мм — под внутреннюю несущую стену. Если же вас интересуют именно тонкости расчёта, то их просто нет: мне не удалось найти такой методики, поэтому размеры были приняты после консультаций со строителями (заслуживающими доверия), руководствуясь здравым смыслом, практикой, традицией и достаточной целесообразностью. Разочарованы? Я тоже, но не сильно.

Конструкция ростверка тоже не стала поводом для долгой череды бессонных ночей, проведенных в муках творчества и калькуляций. Опять же, всё просто и традиционно. На спланированную поверхность участка, между и вокруг свай укладывается два слоя пенопласта ПСБ-С-25 100×500×1000 — и нижняя поверхность опалубки, и утепление будущего подвесного ростверка (см. рисунок справа). По бокам пенопластового слоя устанавливается деревянная опалубка, образовавшаяся полость выкладывается полиэтиленовой строительной плёнкой, монтируется арматура (шесть продольных стальных плетей ∅12, три по верхней и три по нижней поверхности, перевязанные через каждые 200 мм с поперечными проволочными рамками ∅6 и подкреплённые центральными вертикальными стойками ∅12).

После заливки товарным (заводским) бетоном БСГ В25 П3 F200 W6 (не могу допустить, чтобы случайные арбайтеры калапуцали в старом корыте сапкой компоненты на свой выпуклый глаз) и снятия деревянной опалубки получаем утеплённый снизу подвесной ростверк, на который через три недели можно укладывать газоблок стен первого этажа.

Воспользовавшись строительным калькулятором, получил расчётные данные по количеству материалов, необходимых для ростверка: 7,39 м³ бетона (17700 кг), 380 м арматуры ∅12 (350 кг), 300 м арматурной проволоки ∅6 (67 кг), 420 м вязальной проволоки ∅1,2 (3,7 кг) — итого 18120 кг. Таким образом, суммарный вес дома с фундаментом, то есть вес, который придётся держать сваям, составляет 139,72 тонны. На всякий случай, сделаю–ка я запас (бережёного Бог бережёт!) процентов в 30… Итак, расчётный вес дома принимается равным 180 тонн.

Что касается свай, то изначально взгляд землевладельца–застройщика (то есть мой) был устремлён к наиболее технологичному и простому (но не факт, что к самому дешёвому) варианту — винтовым сваям.

Предварительные переговоры с киевской компанией, производящей и устанавливающей винтовые сваи, позволил довольно быстро определиться с типоразмером подходящих для моего случая свай: стальная цельнотянутая труба ∅127×3,5 длиной 3 м. Усреднённая несущая способность такой винтовой сваи (основанная на статистических данных для различных грунтов), по данным компании, составляет в 7 тонн, поэтому мой ростверк и растущий на нём дом будет покоиться на 26 сваях (схему уточнённого свайного поля см. слева).

Расстояния между центрами свай по фронтальной (северной) и тыльной (южной) сторонам равняются 2090 мм, по боковым — 1727 мм, а по центральной — 1480 мм. К четырём сваям южной стороны крепятся закладные детали основания веранды (швеллер или уголок), на которые впоследствии будут опираться одним краем внешняя конструкция.

Если полный расчёт характеристик ростверка не показался мне крайне необходимым (и так получилось достаточно прочное и мощное сооружение), то проверка прочности

самого критического его фрагмента, который выявился только после расстановки свай на пятне дома выглядит не таким уж сложным делом (по крайней мере тем, кто знаком с сопроматом). Грех было не проверить, и мой ростверк эту проверку прошёл с честью.

Несомненно, что самым проблемным участком ростверка может стать его фрагмент между двумя сваями по короткой стороне дома, то есть там, где расстояние между сваями составляет 209 см — самый длинный пролёт. Из общей нагрузки на фундамент, часть, приходящаяся на короткую стену составит максимально 15%, то есть 27 тонн. Арифметика простая: периметр дома составляет 40 м, протяжённость внутренней стены — 10 м. Предполагается, что на внутреннюю несущую стену приходится двойная нагрузка. Другими словами, если каждому метру внешней стены присвоить по одному балу за его вклад в борьбу с общим весом дома, то каждый метр внутренней стены получит 2 бала. Всего получается 60 баллов и 3 тс на балл (метр).

Расчёт производится по очень упрощённой схеме, не вдаваясь в тонкости строительной механики и сопромата.

Итак, бетон P3 B20 F200 W6 имеет нормативные значения сопротивления при осевом сжатии Rb,n = 15,0 МПа, при растяжении Rbt,n = 1,35 МПа; расчётные значения сопротивления принимаются при осевом сжатии Rb = 11,5 МПа, при растяжении Rbt = 0,9 МПа.

Для арматуры класса А500, то расчётные значения по продольному растяжению Ra = 680 МПа.

Расчётный коэффициент А0 = 0,399 (вычислен исходя из геометрии поперечного сечения ростверка как балки на свободных опорах и величины изгибающего момента посреди пролёта) определяет требуемую площадь сечения нижнего слоя арматуры в 1,27 см². Это меньше, чем один пруток ∅12 (площадь его сечения составляет 2,026 см²). Получается, что по арматуре у меня наблюдается пятикратный запас прочности.

Что касается несущей способности сваи, то сомнения у меня возникли сразу: никак нельзя полагаться на усреднённые значения, без привязки к геологическим характеристикам грунтов. В общем, решил я сам посчитать эту самую несущую способность. По мере углубления в проблему, открылось довольно много интересного и, если вас интересуют (или, хотя бы, не пугают) очередные сопроматские эксерсизы, то можно ознакомиться с результатами

моих изысканий и вычислений.

Как и положено, в первую очередь необходимо обратиться к действующим в Украине СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». В редакции 1995 года эти нормы и правила содержат блок «Винтовые сваи» (раздел 4 «Расчет несущей способности свай»). Интересно, что более свежие российские правила (они уже называются не СНиП, а «свод правил» — СП) СП 24.13330.2011, который позиционируется как актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85, даже упоминаний о винтовых связях не содержит (зато в них есть раздел 15 «Особенности проектирования свайных фундаментов малоэтажных зданий», но это уже другая история).

Итак, СНиП 2.02.03-85 предлагает считать несущую способность по формуле:

Fd = γc [(a1c1 + a2γ1 h1)A + ufi(h - d)]

Физический смысл, описания и таблицы для выбора значений всех загадочных обозначений, входящих в формулу, приводятся в том же СНиПе — были бы только результаты качественных геологических исследований участка: нужны плотности грунтов, их удельное сцепление, коэффициент пористости, показатель текучести, угол внутреннего трения и др. Кстати, если захотите провести расчёт самостоятельно, особенно внимательно отнеситесь к входящему в формулу удельному весу: я поначалу подставлял плотность (кг/м³) и получал значения в три раза меньшие усреднённых. Только через некоторое время разобрался, что плотность необходимо перевести в удельный вес с размерностью кН/м³.

Значение оказалось прогнозируемо меньшим (на 40%) усреднённого (7 т), на основании которого рассчитывалось потребное количество свай для моего дома. Наверное, именно по причине слишком большого запаса, заложенного в СНиПовские расчёты, в 1988 году Минэнерго СССР утвердило малоизвестный сегодня типовой проект под названием «Типовые конструкции, изделия, узлы зданий и сооружений. Серия 3.407.9–158. Унифицированные конструкции для закрепления опор ВЛ и ОРУ подстанций. Выпуск 2. Винтовые анкеры и сваи. Стадия КМ». С советских времён винтовые сваи для опор энергетических конструкций рассчитываются по рекомендованной в типовом проекте формуле:

Fd = γc [1,2(a1c1 + a2γ1 h1)Aη + ufi(h - d)]

Формулы очень похожи: различия выделены жирным шрифтом. Именно эти махонькие различия дают величину несущей способности моей сваи 9,8 т (на 40% больше, чем усреднённое). Значение коэффициента η выбирается по графику (вертикальная шкала на рисунке справа) в зависимости от типа грунта (песок, супесь, суглинок или глина — линии соответствующего цвета) и величины угла его внутреннего трения φ (нижняя шкала).

Говорят, что вторая формула показывает более реальные результаты. Скорее всего, решающую роль в этом соревновании формул сыграл человеческий фактор. Дело в том, что типовой проект разрабатывался под руководством д.т.н. В.Н.Железкова, «отца» советской винтовой сваи, который серьёзно занимался предметом с 1965 года, причём, главным образом, для нужд энергетиков и военных строителей. А упомянутые ранее СНиП и его российский наследник СП создавались гражданскими строительными институтами, причём последний — уже после смерти Железкова (умер в ноябре 2010 года).

Поскольку нет пророков в своём отечестве, я воспользовался ещё онлайн–калькулятором на сайте Юнион колледжа (Нью–Йорк, США), созданным на основе расчётной методики профессора Ашрафа М.Гхали (у него, кстати, есть ещё и другие полезные строительные калькуляторы). Первый раз мне пришлось с неистовством прорубаться через американскую мешанину из фунтов, футов и дюймов, но я их победил и получил расчётную несущую способность более 8 тонн. Потом я нашёл вариант этого же калькулятора в метрических единицах, но он не выдавал результата — видимо в программу расчёта закралась ошибка.

Попались мне также данные испытаний свай длиной 2–3 метра и диаметром винтовой поверхности 300 мм: для глин величина несущей способности составляет 4–7 тонн, для супеси — 6–9 тонн, для песка — 9–13 тонн, то есть и по этим данным у меня «всё в шоколаде».

Существует ещё методика В.Н.Железкова определения несущей способности сваи по величине усилия (крутящего момента), прилагаемого к ней во время закручивания. Впрочем, эта методика может дать результаты только по факту проведённой работы (то есть после закручивания) и то, если закручивание будет производиться с применением специального устройства, позволяющего измерять это усилие в ходе закручивания. Интересно, все бригады сваекрутильщиков знают о существовании таких устройств?

Всем остальным сообщаю, что несущая способность свай оказалась вполне достаточной и я, «с чувством глубокого морального удовлетворения» (© Л.И.Брежнев), перешёл к практической реализации своего «фундаментального» плана.