Несущая способность буронабивной сваи: таблица

Расчет несущей способности сваи

Любой начинающий строитель знает, что основой для прочности дома является его фундамент. Но установка хорошего фундамента довольно трудоемкая процедура, требующая знаний, опыта и большого количества времени, особенно, если речь идет о свайном основании. Понадобится правильно произвести расчет буронабивных свай и их несущей способности. Ведь от этого будет зависеть прочность и срок эксплуатации возведенной постройки. В данной статье будет рассмотрено, как правильно выполнить расчет несущей способности свай по грунту и какие данные для этого понадобится использовать.

Способы определения несущей способности сваи

Существует несколько методов, как произвести подобные расчеты. К ним относятся:

Расчетный метод. Он не отличается высокой эффективностью, но применяется довольно часто, так как в отличие от других довольно простой.
Пробные статические нагрузки. Крайне эффективная методика, но она требует много времени и сил. Довольно часто применяется профессионалами.
Динамическое испытание. Производится посредством нескольких ударов молотка по установленным сваям, после чего фиксируется осадка. Преимуществом такого способа является то, что его можно использовать непосредственно на строительном участке, но в отличие от предыдущего метода, он не столь эффективен.
Зондирование. Этот способ подразумевает комбинирование статического и динамического метода. Он производится путем регистрации данных несущей способности на поверхность базис с заранее установленных специальных датчиков. Оборудование стоит довольно дорого, поэтому такие вычисления зачастую выполняются только специалистами.

Расчетный способ часто используется простыми обывателями, так как для этого не потребуется специального оборудования или большого количества опыта. Понадобится лишь собрать определенные данные, которые пригодятся для расчетов. Остальные методики также могут использоваться, но для их реализации понадобятся знания и приспособления, которые у новичков в строительном ремесле зачастую отсутствуют.

Чтобы увеличить количеству знаний по теме вычисления несущей способности свай, рекомендуется к просмотру следующее видео.

По мере увеличения количества столбов для базиса, увеличивается и его прочность.

Изучение параметров буронабивных свай для расчетов

При установке свайного базиса необходимо учитывать такую характеристику, как несущая способность буронабивной сваи, так как она влияет на расход материала для их монтажа и параметры качества базиса и всего здания.

Этот параметр во многом зависит от диаметра используемого столба. Например, буронабивная свая, имеющая диаметр 300 мм, может выдержать давление в 1,7 т, а свая с диаметром 500 м может выдержать даже 5 т. Небольшие изменения в размере крайне сильно увеличивают допустимую нагрузку, поэтому правильный расчет несущей способности сваи по материалу гарантирует прочное основание. Помимо этого, от данной характеристики зависит расход материалов для возведения дома.

Исходя из этого, расчет количества свай и расстояния при их монтаже является частью общих подсчетов, которые необходимо выполнить для возведения крепкого здания.

Пример схемы, по которой осуществляется монтаж буронабивных свай.

Материал производства

Размер сваи не единственный фактор, который нужно брать во внимание. При расчетах необходимо также учитывать материал, из которого изготавливалось изделие. Разновидность и марка бетона, используемого во время заливки участка, сильно влияет на износостойкость и срок эксплуатации фундамента, а, следовательно, и всего здания.

Как пример, свая, залитая бетоном М 100, может выдержать давление до 100 кг на 1 см². Это довольно хороший показатель, так как свая с основанием в 20 см и площадью в 400 см² может держать на себе до 40 т.

Помимо этого, нужно считать не только нагрузку, которая будет оказываться на столб, но и прочностные характеристики самого грунта. Это связано с тем, что при возможной нехватке столбов и повышенном давлении на почву, основание может повредиться из-за того, что некоторые сваи слишком углубятся в грунт. Если это произойдет, выполнить ремонтные работы будет довольно трудно, и без помощи специалистов обойтись уже не получится.

Чем выше прочность подстилающей почвы, тем меньше опор потребуется для создания прочного базиса. Также понадобится учитывать глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод, качество армирования и прочие факторы.

Расчет несущей способности свай

С подобными расчетами сможет справиться новичок, так что привлечение специалистов не потребуется. Определение несущей способности свай состоит из следующих этапов:

Подготовка к процедуре, сбор информации, анализ почвы.
Расчет по готовой формуле.

Подготовка к расчетам

Данные, которые будут использоваться для подсчета несущей способности свай, получают после проведения геологических процедур и расчета планируемого давления на постройку. Сбор этих данных крайне важная работа, так как именно от них зависит правильность результата подсчетов.

Таблица, которая позволяет определить разновидность грунта по характеристикам.

При подсчетах необходимо учитывать большое количество разнообразных характеристик почвы. Информацию по этим данным можно найти в СНиП, где она разделена по климатическим зонам и представлена в разном виде.

Определение несущей способности свай не может базироваться на данных, собранных на соседних участках. Даже в пределах одной земельной территории геологические показатели могут довольно сильно варьироваться. Несколько скважин по периметру участка, позволят собрать детальную информацию о качестве грунта. Ошибка в сборе данных может привести к довольно неприятным последствиям.

Вычисление массы постройки проводится с учетом климатического фактора, размещения здания на поверхности относительно направления потоков, количества осадков зимой, веса строительных материалов и оборудования.

Расчет по формуле

Несущая способность сваи по грунту, которая влияет на оказываемую нагрузку, зависит от характеристик материала, из которого она изготавливалась и прочностных параметров почвы. Для подсчетов выбирается минимальный показатель, так как он иногда увеличивается.

Несущая способность сваи вычисляется по следующей формуле: P=k_o*R_n*F+U*k_p*F_in*L_i, где P – непосредственно несущая способность; k_o – показатель однородности почвы; R_n – возможное сопротивление почвы относительно фундамента; F -площадь базиса на сваях, см²; U – периметр участка, м; k_p – рабочий коэффициент; F_in -допустимое сопротивление почвы по бокам используемых свай; L_i – толщина грунта, который соседствует с боковой поверхностью столба, м.

Все необходимые данные грунтов нужно искать в приложениях СНиП в предназначенном для этого разделе. Если грунт является многослойным, то возможности сопротивление поверхности высчитываются для каждого слоя по отдельности, после чего показатели складываются воедино. Также при подсчете существующей несущей способности к давлению понадобится добавлять массу самих свай и ростверка.

После того как несущая способность свай была рассчитана, вычисляется их необходимое количество для создания базиса постройки. Необходимо учитывать, что самым большим интервалом между сваями является отметка в 2 м, а самым маленьким – сумма 3-х диаметров скважин.

Когда все необходимые исчисления проведены, осуществляется заливка. Бетон для этого изготавливается прямо на участке, где проводятся строительные работы, что позволяет сэкономить на доставке. Можно использовать различные марки раствора, но необходимо следить за его качеством и сроком годности. Если будет применен некачественный бетон, это существенно повлияет на срок службы здания.

Как видно из статьи, соорудить свайный фундамент своими силами довольно трудно, но возможно. Основной процедурой является расчет несущей способности столбов. Если все подсчеты будут выполнены правильно, то и результат будет на высоком уровне, а постройка прослужит большое количество времени. Существуют специальные таблицы, в которых уже собраны многие данные. С помощью них можно пропустить трудоемкий процесс сбора большого количества данных для подсчетов.

Устройство и расчет фундамента на буронабивных сваях

«Копать или не копать» – этот гамлетовский вопрос при строительстве дома решается однозначно: копать. Он порождает несколько встречных: какой фундамент выбрать, на какую глубину его залить, как сделать все надежно и не слишком дорого?

Траншейный ленточный фундамент – привычный для застройщиков вариант опорной части здания. Кроме положительных качеств он имеет серьезные недостатки. Главные из них — большая материалоемкость и трудоемкость.

Подошву бетонной «ленты» приходится заливать ниже отметки промерзания грунта. В средней полосе России это минимум 1,2 метра. В более суровых климатических условиях для защиты от морозного пучения приходится загонять десятки «кубов» бетона еще глубже.

Если стройка ведется на слабом грунте, то заглубление ниже горизонта промерзания не спасет здание от осадки. Дойти до плотного основания, на которое надежно ляжет железобетонная «лента» не всегда возможно. В этом случае остается единственный выход — фундамент на буронабивных сваях.

По себестоимости он дешевле ленточного, не требует привлечения мощной землеройной техники и быстрее строится. О том, что представляет собой такая конструкция, как она рассчитывается и строится, мы поговорим в этой статье.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки. Для соединения их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, связывающая оголовки свай.

Полезно знать о том, что сваи сильно отличаются от обычных массивных фундаментов по характеру взаимодействия с грунтом. Свая передает нагрузку двумя путями: через нижний торец (пятку) и через боковую поверхность за счет сил трения между стенкой и грунтом.

В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:

Стойки.
Висячие.

Свая-стойка опирается на плотный почвенный слой. Висячая конструкция держит нагрузку только за счет силы контакта с окружающим грунтом. Поскольку плотное природное основание залегает достаточно глубоко, то значительная часть буронабивных конструкций относится к висячему типу.

Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП 2.02.03-85 – настольной книге всех проектантов и подрядчиков. Застройщик может руководствоваться готовыми таблицами из этого норматива. В них указывается несущая способность опорных стоек. Зная ее и определив вес здания, можно подобрать нужное количество свай.

Данные, указанные в таблице, ориентировочные. Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров:

диаметр;
марку бетона;
вид армирования;
глубину бурения;
механическую прочность грунта.

После всего сказанного, возникает вопрос: для каких зданий оправдано строительство буронабивного фундамента с ростверком? Некоторые застройщики считают, что такая конструкция не способна выдержать большие нагрузки, поэтому используют ее только для легких каркасных зданий, а также домов из бруса, газо или пенобетона. Это не так. На сваях сегодня стоят тысячи кирпичных девятиэтажек и никто не сомневается в их надежности.

Прочность буронабивной стойки, изготовленной в полевых условиях немного ниже, чем у конструкции, прошедшей полный цикл заводской обработки. Тем не менее, ее с запасом хватит для возведения кирпичного дома.

Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:

Бурение скважины под буронабивные сваи (ручной мотобур или более мощная передвижная установка).
Монтаж обсадной трубы (в сыпучих и сырых грунтах).
Установку арматурных каркасов.
Бетонирование скважины.
Отсыпку песчано-щебеночной подушки под ростверк (толщина 10-15 см), компенсирующей подъем грунта в результате морозного пучения.
Монтаж опалубки над поверхностью земли, установку арматуры и заливку ростверка, связывающего сваи.

Особенности расчета свайного фундамента

Первый шаг, с которого начинается расчет свайного поля – определение веса здания. Именно от него будет зависеть, сколько свай, какого диаметра и на какую глубину нам придется установить. Чем тяжелее дом, тем плотнее ставят сваи под стены.

При этом норматив требует, чтобы расстояние между центрами соседних опор было не менее 3-х диаметров сваи. При уменьшении этой дистанции происходит снижение несущей способности стоек.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм). Их количество зависит от диаметра стойки и может составлять от 3 до 8 штук. Между собой вертикальную арматуру соединяют горизонтальными отрезками стержней диаметром 6-8 мм. Заливка буронабивных свай должна выполняться бетоном марки не ниже 100.

Для более простого расчета стоимости материалов и несущей способности свай можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.

В таблице выполнен расчет буронабивных свай длиною 2 метра и диаметром от 15 до 40 см. Арматура вертикальная 12 мм, поперечная — 6 мм с шагом 1 метр.

В качестве примера определим, сколько свай диаметром 20 см потребуется для фундамента под дом, вес которого составляет 60 тонн. Из таблицы видно, что одна стойка может выдержать вес не более 1884 кг. Разделив 60 000 кг на 1884 кг, получим 31,84 штук. Округляем в большую сторону до целого числа и получаем 32 сваи. Для их заливки (без осадных труб) нужно купить арматуру и бетон общей стоимостью 32х428,68 руб. = 13 717 руб.

Конечно, же итоговая стоимость вашего фундамента будет гораздо выше, так как в его стоимость войдет множество других затрат: земляные работы, доставка стройматериалов, устройство ростверка, услуги рабочих и техники. Однако при желании и объективной оценке своих сил все работы или их часть можно выполнить своими руками.

Полученное количество свайных опор нужно равномерно распределить под несущими стенами и перегородками здания, а также под всеми углами и пересечениями стен. При этом шаг свай будет зависеть от общей длины стен.

Пример расчета буронабивных свай: по несущей способности, минимальному расстоянию

Возведение любого фундамента начинается с проектирования. Расчеты и чертежи могут быть выполнены без привлечения специалистов, самостоятельно. Конечно, эти вычисления не будут иметь высокую точность и представят собой упрощенный вариант расчета, но они могут дать представление о том, как обеспечить несущую способность фундамента. Далее рассмотрены буронабивные сваи и пример их расчета.

Порядок вычислений

Конструкторские работы выполняют в следующем порядке:

изучение характеристик грунта;
сбор нагрузок на фундамент;
расчеты по несущей способности, определение расстояния между сваями и их сечения.

О каждом пункте по порядку.

Геологические изыскания

При массовом строительстве характеристики для расчетчиков подготавливают геологи. Они берут пробы грунта, проводят лабораторные испытания и дают точные значения несущей способности того или иного слоя, расположение грунтов с различными характеристиками. Если буронабивные сваи используются для частного домостроения, проводить такие мероприятия экономически невыгодно. Работу выполняют самостоятельно двумя способами:

шурфы;
ручное бурение.

Важно! Характеристики изучаются в нескольких точках, все из них располагаются под пятном застройки здания. Одна — обязательно в самой низкой части поверхности земли. Глубину разработки грунта при исследовании характеристик почвы назначают на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента.

Шурф — яма прямоугольной или квадратной формы, грунт изучают, анализируя почву стенок отрытого шурфа. При бурении выполняют анализ почвы на лопастях бура. Ознакомившись с ГОСТ «Грунты. Классификация», определяют тип почвы. Для некоторых типов оснований, потребуется определить консистенцию или влажность. С данным вопросом поможет таблица1.

Внешние признаки и способы	Консистенция
Глинистые основания
Если грунт сжимают или ударяют, он рассыпается на куски	Полутвердый или твердый грунт
Образец трудно разминать, при попытке разлома бруска, перед тем как распасться на две части он сильно изгибается	Тугопластичный
Сохраняет вылепленную форму, легко поддается лепке	Мягкопластичный
Мнется руками без затруднений, но не сохраняет вылепленную форму	Текучепластичный
Если образец поместить на наклонную поверхность, то он будет медленно по ней сползать (стекать)	Текучий
Песчаные основания
Рассыпается при сжатии в руке, не имеет внешних признаков наличия влаги	Сухие
Проверку выполняют с помощью фильтровальной бумаги, она должна оставаться сухой или сыреть через промежуток времени. При сжатии в ладони образец дает ощущение прохлады	Маловлажные
Образец кладут на фильтровальную бумагу и наблюдают сырое пятно. При сжатии создается ощущение влажности. Способен в течении некоторого времени сохранять форму	Влажные
Встряхивают образец на ладони, он должен превращаться в лепешку	Насыщенные влагой
Растекается или расползается без внешнего механического воздействия (в покое)	Переувлажненные

Определив по внешним признакам тип и консистенцию основания с применением ГОСТ «Грунты. Классификация» и таблицы, приступают к выяснению нормативных сопротивлений. Эти значения нужны для вычисления несущей способности фундамента и расчета расстояния между сваями.

Буронабивные сваи предают нагрузку не только на тот слой грунта, на который опираются, но и по всей боковой поверхности. Это увеличивает их эффективность.

В таблице 2 приводятся нормативные сопротивления оснований, в местах опирания на них подошвы буронабивных свай.

Коэффициент пористости грунта — это отношение объема пустот к общему объему породы. Чтобы вычислить размеры пор связных пород (глинистых) применяют такие величины как удельный и объемный вес.

Также при вычислении несущей способности буронабивных свай необходимо учитывать сопротивление по боковой поверхности. Значения для глинистых пород представлены в таблице 3.

Глубина, на которой залегает грунт, см	Нормативное сопротивление с учетом консистенции, т/м 2
Глубина, на которой залегает грунт, см	полутвердая и твердая	тугопластичная	мягкопластичная
50	2,80	0,80	0,30
100	3,50	1,20	0,50
200	4,20	1,70	0,70
300	4,80	2,00	0,80

Выяснив все необходимые данные, связанные с сопротивлением грунтов приступают к следующему пункту расчета по несущей способности фундамента.

Сбор нагрузок

Здесь необходимо учесть массу всех конструкций. К ним относятся:

стены и перегородки;
перекрытия;
кровля;
временные нагрузки.

Первые три нагрузки относятся к постоянным. Они зависят от того, из каких материалов будет строиться дом. Чтобы вычислить массу стен, перекрытий или перегородок берут плотность материала, из которого планируется их изготавливать, и умножают на толщину и площадь. При расчете кровли все немного сложнее. Нужно учесть:

подшивку;
нижнюю и верхнюю обрешетку;
стропильные ноги;
утеплитель (если он есть);
кровельное покрытие.

Можно привести средние значения для трех самых распространенных типов кровельного покрытия:

масса 1 м2 пирога крыши с покрытием из металлочерепицы — 60 кг;
керамической черепицы — 120 кг;
битумной (гибкой) черепицы — 70 кг.

К временным нагрузкам относят снеговую и полезную. Обе принимаются по СП «Нагрузки и воздействия». Снеговая зависит от климатического района, который определяют по СП «Строительная климатология». Полезная назначается в зависимости от назначения здания. Для жилого — 150 кг/м² перекрытий.

Вычислить все нагрузки недостаточно, каждую из них требуется умножить на коэффициент надежности.

коэффициент для расчета постоянных нагрузок зависит от материала и способа изготовления конструкции и принимается по таблице 7.1 СП «Нагрузки и воздействия»;
коэффициент для снеговой нагрузки — 1,4;
коэффициент для полезной в жилом доме — 1,2.

Все значения складывают и приступают к расчету буронабивных свай по несущей способности.

Формулы для вычислений

P = Росн + Рбок. пов-ти,

где Р — несущая способность сваи, Росн — несущая способность сваи у основания, Рбок. пов-ти — несущая способность боковой поверхности.

Росн = 0,7 * Rн * F,

где Rн — нормативная несущая способность из таблицы 2, F — площадь основания буронабивной сваи, а 0,7 — коэффициент однородности грунта.

Рбок. пов-ти = 0,8 * U * fiн * h,

где 0,8 -коэффициент условий работы, U — периметр сваи по сечению, fiн — нормативное сопротивление грунта у боковой поверхности буронабивной сваи по таблице 3, h — высота слоя грунта, контактирующего с фундаментом.

где Q — нагрузка на погонный метр фундамента от здания, М — сумма всех нагрузок от конструкций здания, вычисленная ранее, Uдома — периметр здания.

Важно! Если дом имеет большую площадь и предусмотрен монтаж внутренних стен, под которые будет устроен фундамент, их длину прибавляют к периметру для расчета расстояния между буронабивными сваями фундамента.

где P и Q — найденные ранее значения, а L — максимальное расстояние между сваями.

Расчет для вычисления расстояния между сваями фундамента обычно проводится несколько раз. При этом подбираются разные сечения и глубина заложения.

Важно! За счет того, что работает не только опорная часть буронабивного фундамента, несущая способность с увеличением глубины заложения в большинстве случаев повышается (зависит от характеристик основания для фундамента). При проектировании опоры для будущего дома рекомендуется рассмотреть несколько примеров, изменяя сечение и глубину заложения. Рассчитывается расстояние между сваями и их количество. После этого «прикидывается» смета (точные вычисления могут быть трудоемки, поэтому достаточно примерных значений), и выбирается наиболее экономичный вариант.

Перед расчетом нужно ознакомиться с СП «Свайные фундаменты». По требованиям этого норматива буронабивные сваи длиной до 3 метров рекомендуется предусматривать диаметром от 30 см.

Пример расчета

Геологические условия местности: на глубине 2 метра от поверхности почвы залегают суглинки тугоплатичные, далее на всю глубину исследования располагаются твердые глины с коэффициентом пористости 0,5.
Снеговая нагрузка — 0,18 т/м².
Требуется спроектировать фундамент под одноэтажный дом с мансардой. Размеры дома в плане — 4 на 8 метров, кровля с покрытием из металлочерепицы вальмовая (высота наружной стены по всем сторонам одинаковая), стены из кирпича толщиной 0,38 м, перегородки гипсокартонные, перекрытия — железобетонные плиты. Высота стен в пределах первого этажа — 3 метра, на мансардном этаже наружные стены имеют высоту 1,5 метра. Внутренних стен нет (только перегородки).

масса стен = 1,2 * (24 м (периметр дома) * 3м (первый этаж) + 24 м * 1,5 м (мансарда))*0,38 м * 1,8 т/м³ (плотность кирпичной кладки) = 88,65 т (1,2 — коэффициент надежности по нагрузке);
масса перегородок = 1,2 * 2,7 м (высота) * 20 м (общая длина) * 0,03 т/м² (масса квадратного метра перегородок) = 2 тонны;
масса перекрытий с учетом цементной стяжки 3 см = 1,2 * 0,25 м (толщина) * 32 м²(площадь одного перекрытия) * 2(пол первого этажа и пол мансарды) * 2,5 т/м² = 48 тонн;
масса кровли = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,06 т/м² = 2,3 тонны;
снеговая нагрузка = 1,4 * 4 м * 8 м * 0,18 т/м2 = 8,1 тонн;
полезная нагрузка = 1,2 * 4 м * 8 м * 0,15 т/м² * 2 (2 перекрытия) = 11,5 тонн.

Итого: М = 112,94 т. Периметр здания Uдома = 24 м, нагрузка на погонный метр Q= 160,55/24 = 6,69 т/м. Предварительно подбираем сваю диаметром 30 см и длиной 3 м.

По формулам для определения расстояния между сваями

Все необходимые формулы приведены ранее, нужно просто воспользоваться ими по порядку.

1. F= 3,14 D²/4(площадь круглой сваи) = 3,14 * 0,3 м * 0,3 м / 4 =0,071 м², U = 3,14 D = 3,14*0,3 м = 0,942м; (периметр сваи по кругу);

2. Pосн = 0,7 * 90 т/м² * 0,071 м2 = 4,47 т;

3. Рбок. пов-ти = 0,8 * (2,8 т/м² * 2 м + 4,8 т/м² * 1) * 0,942 = 7,84 т;

В этой формуле 2,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в тугопластичном суглинке, 2м — высота слоя суглинка, в котором располагается фундамент. Сопротивление находят по таблице 3. Там представлены значения для подходящей в данном случае глубины 50, 100 и 200 см. В расчет принимаем минимальное для того, чтобы обеспечить запас по несущей способности.

4,8 т/м² — расчетное сопротивление боковой поверхности сваи в полутвердой глине, 1м — высота фундамента, располагающегося в этом слое. Последнее число в формуле — найденный в первом пункте периметр сваи. Значения 0,7 и 0,8 в пунктах 2 и 3 — коэффициенты из формул.

4. Р = 4,47 т + 7,84 т = 12,31 т (полная несущая способность одной сваи);

5. L = 12,31 т/6,69 т/м = 1,84 м — максимальное значение расстояния между сваями (между центрами).

Назначаем расстояние 1,8 м. Т.к. длина наших стен кратна 2 м метрам, удобнее чтобы и расстояние между сваями было 2 м, для этого нужно немного увеличить несущую способность сваи, например увеличив её диаметр. Если полученное значение шага достаточно велико, разумнее найти минимальное, поскольку, чем больше расстояние между сваями, тем больше понадобиться сечение ростверка, что приведет к дополнительным затратам. По такому же принципу выполняют расчеты для уменьшенного диаметра. Рассчитывают применое количество материала для нескольких вариантов и подбирают оптимальное значение.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Печка длительного горения на древесных отходах (опилках, щепе, ветках)

Отопить подсобное помещение, теплицу, мастерскую, гараж можно печкой, в которую затрамбовываются опилки и другие отходы древесной промышленности. В некоторых регионах их можно изыскивать бесплатно, или предельно дешево, поэтому подобные печки популярны. К достоинствам можно отнести и то, что к данной печи, после ее растопки, можно не подходить в течении всего периода горения топлива, который можно растянуть на 12 часов и более.

Конструкция печи на опилках

Горение топлива происходит в емкости круглой или квадратной формы примерно 100 литров объемом, который считают оптимальным по продолжительности работы на одной закладке, и по возможности сжигания всего заложенного объема. В днище емкости по центру сделано круглое отверстие примерно 110 мм в диаметре для подачи воздуха.

Эта емкость помещается в другую с большими размерами, такую, чтобы между их бортами был зазор не меньше 50 мм. Например, можно взять две бочки – одну на сотню литров, а другую на 180 л.

В большой емкости на днище по центру установлен зольник-поддувало – продолговатый ящик, при этом дыра в первой емкости оказывается прямо над этим поддувалом. Таким образом воздух заходит в малую емкость снизу.

Вверху большой емкости по кромке бортов сделан песчаный замок, на который устанавливается крышка. Для этого по периметру приварен уголок, образовавшийся желоб засыпан песком. На него опираются борта крышки, поэтому обеспечивается герметичность.

Для квадратной формы оптимальными размерами считаются 40х40 см для внутренней емкости, и 50х50 см для наружной, при высоте 1 метр или чуть больше.

Как работает печка длительного горения на опилках

В отверстие по центру малой емкости устанавливают длинную трубу диаметром 100 мм или больше (от диаметра зависит мощность горения), далее, — емкость засыпается опилками, в которые можно подмешать более крупные древесные элементы, опилки трамбуются, после чего труба аккуратно извлекается. В печке оказывается закладка топлива со сквозным отверстием по центру.

Остается поджечь закладку снизу, для этого в зольный ящик закладывается щепа и поджигается. Топливо выгорает от центра к краям, воздух подается снизу, проходит через топливо и уже раскаленные газы опускаются вниз между бортами большой и малой емкостей, и уходят на дымоход, подключенный в нижней части большого корпуса.

Таким образом печка обладает изначально немалой площадью корпуса, что только повышает процент отданного количества тепла.

Как работает печка на опилках – смотрите видео.

Можно ли согреться от буржуйки — реальная мощность печки на опилках

Сколько энергии заключается в засыпанных опилках?

Примем в среднем теплотворность сосновых крупных опилок как 2,5 кВт/кг.
Масса опилок, находящихся в бочке, – около 20 кг, при их насыпной плотности около 200 кг/м куб, и объеме засыпки примерно 100 литров.
Энергия от сгорания всего объема – 50 кВт.
Если сжигание растянуто на 12 часов, то в среднем получим 4 кВт/час.

С учетом КПД не больше 50%, получаем реальную теплоотдачу нашей печки не более чем у электрического обогревателя на 2,0 кВт. Чего в принципе достаточно для прогрева гаража или мастерской средних размеров, при этом значительно дешевле электрического отопления.

Но получить большую энергоотдачу и быстро прогреть холодное помещение, используя именно опилки, конечно, не получится….

Пути повышения энергоотдачи

Иногда нужно получить большую мощность, например, 5 кВт вместо 2-х, — достигнуть этого не сложно.

Применять сухие опилки, подсушенные длительное время в тепле, их реальная теплотворность может быть до 1,5 раза больше чем у влажных.
Перекладывать опилки мелкими сухими дровами, их теплотворность еще выше – до 4,0 кВт с кг.
Сжигать быстрее, — сделать больший диаметра отверстия в закладке, – увеличивается и первоначальный объем горения топлива, дать максимальное количество воздуха…

Помимо увеличения количества и качества топлива можно повысить и энергоотдачу самой конструкции, т.е. КПД.

На корпусе сделать вертикальное оребрение.
Большую протяженность дымохода оставить внутри помещения – сделать наклонный дымоход к дальней стене с лючками для очистки сажи.

Для быстрого прогрева помещения и повышения энергоотдачи в печь можно положить небольшую закладку дров, которые сгорят весело…

Еще видео о конструкции печки на опилках и особенностях работы

Котлы и печи длительного горения на опилках и других древесных отходах

Отопительные приборы с газовым оборудованием заметно теснятся конструкциями, работающими на твердом топливе. КПД и эффективность твердотопливных котлов постоянно увеличивается благодаря конструкционным доработкам, внедрению последних технологических разработок, расширению ассортимента используемого сырья. Одним из перспективных и экономически оправданных представителей такого оборудования считается котел на опилках.

Встречается прибор пока редко. Но хозяева, использующие его для обогрева (частного дома, теплицы, производственного цеха, частной мастерской, других помещений), уверены в незаменимости котла и довольны приобретением.

Как горят опилки

Процесс сгорания опилок и дров отличается. Если при плотной укладке последних, между поленьями свободно циркулирует воздух, то в случае даже неуплотненной массы опилок в зону сгорания дополнительный воздух почти не поступает. Без подачи воздуха огонь горит слабо и склонен к угасанию. Из полного объема загруженных отходов древесины только верхний слой в 2-4 см участвует в процессе постоянного горения.

При сгорании дров в процессе участвует вся масса топлива. Количество выделяемых при этом пиролизных газов усиливает мощность огня, доводя температуру пламени до отметок выше 1000°С (до 2000°С в языках пламени). Температура горящей щепы и опилок меньше этих показателей из-за малого объема пиролизных газов, выделяемых только верхним слоем (до 15 мм) загруженного топлива. Эти факторы объясняют уменьшение от 2-х до 3-х раз мощности оборудования на опилках.

Стоимость щепы и мелких отходов деревообработки дешевле каменного угля в 30 раз, природного газа – в 60 раз, дров – в 3-4 раза. И в этих цифрах учтено предварительное доизмельчение крупных отходов древесины. Можно утверждать, что даже менее эффективное (по мощности и температуре огня) сгорание опилок, требующее дополнительного объема материала для получения равноценного количества тепловой энергии, считается дешевым вариантом для отопления.

Плюсы и минусы применения опилок как топлива

КПД современных аппаратов на опилках достигает 80-90%.
Топливо из опилок экологически чистое, сгорание сырья происходит без выброса в атмосферу токсинов, с минимальным количеством копоти и оставшейся золы.
Низкая стоимость, которая иногда включает только затраты на доставку бесплатных отходов деревообработки.
Доступность и наличие опилок в любом регионе. При кратковременных перебоях с сырьем, твердотопливные котлы легко переводятся на переработку коры, щепы, дров.
Топить опилками можно сразу без дополнительной подготовки (распил, рубка).
Для использования пригодно влажное сырье.
Экономность использования опилок подтверждает следующая статистика – пиролизный котел на древесной щепе и опилках от одной порционной загрузки топлива работает на обогрев до 12 ч, теплоноситель (вода, антифриз) эффективно нагревается и обеспечивает комфортное тепло в помещении уже через 0,5 ч после розжига отопительного прибора. При этом затраты на генерацию одинакового количества тепловой энергии у пиролизного котла в 4 раза меньше, чем у привычного дровяного и в 10 раз – чем у газового.

Минусов у данного вида твердого топлива меньше:

Сыпучий объемный материал не удобен для транспортировки, требует просторного хранилища с хорошей вентиляцией и соблюдения мер при хранении легковоспламеняемого продукта.
Сгорание опилок характеризуется невысокими параметрами.
Для удобства работы с топливом нужна тара – мешки, корзины, другие специальные емкости.
Периодически необходима чистка дымохода.

Сухость – главное требование к топливу

Отопительный котел на сухих опилках работает без проблем, с максимальной мощностью, которая заявлена производителем. Но в силу различных факторов для отопления используется и влажное сырье, снижая эффективность работы аппарата. До 30% мощности тратится на просушку топлива, из которого выделяется пар. Полученный при пиролизе газ от пара утяжеляется и горение от этого ухудшается. Применяя для отопления опилки разной влажности, важно следовать полезным рекомендациям:

Сырой материал подается в топку котла после его выхода на полную мощность в результате розжига сухой массой.
Оптимальное соотношение влажных и сухих опилок при подаче в топку – 1:3.
В камеру топки должен принудительно подаваться воздух.

Возможные системы отопления

Для дома и помещения большой площади применяются следующие отопительные системы на опилках:

Печь. Применяется для обогрева прилежащего пространства. При удалении от печи температура стремительно снижается.
Печь с водяным регистром или калорифером. В работе отопительной системы сочетается локальный обогрев помещения непосредственно от печи, а также нагрев и доставка в удаленные участки здания нужного теплоносителя по воздуховоду (для воздуха) и трубе (для воды, антифриза).
Водяное отопление посредством установленных радиаторов, которые отдают тепловую энергию воздуху помещения благодаря постоянной циркуляции подогреваемой жидкости.
Воздушное отопление отличается от водяного другим теплоносителем и считается дорогим вариантом обогрева. Для реализации такой системы отопления необходима прокладка сети воздуховодов и установка автоматических устройств для увлажнения сильно пересыхающего воздуха.

Воздушное и водяное отопление может предусматривать принудительную (с помощью насоса) и естественную (с учетом физических свойств перемещения нагретого вещества) циркуляцию теплоносителя.

Особенности работы твердотопливных котлов на опилках

Котлы на опилках для длительного горения должны иметь периодическую контролируемую загрузку сырья в топку, 3-х ступенчатую подачу воздуха, возможность обеспечить продуктам сгорания повторный (вторичный) дожиг. При сгорании опилок в рабочей топке происходит нагрев теплообменника, горячий воздух может сразу отводиться дымоотводной системой или попадать в камеру для дальнейшей газогенерации с дожигом газов.

Конструкция котлов

Устройство стандартной котельной установки включает следующие узлы и конструкционные элементы:

устройство или механизм загрузки топлива;
колосники;
рабочая камера сгорания – топка;
блок теплообменника;
распределитель горячего воздуха;
блок управления (автоматика);
зольник – емкость для накопления отходов сгорания опилок.

Если котел на опилках делают своими руками, его конструкция упрощается.

Различают конструкции двух типов:

Одноконтурные обогревающие котлы.
Двухконтурные котлы с дополнительной функцией получения требуемой температуры воды второго контура и ее подвода к кухне, ванной комнате, в другие помещения.

Как подается топливо

На одной порции загрузки котел работает длительное время и для обслуживания устройства, обогревающего коттедж или дом до 150-180 м2, достаточно ручной загрузки топлива 1-3 раза в сутки. На такое обслуживание уходит несколько минут.

Для мощной модели, обогревающей большое здание, коммерческие или производственные помещения больших размеров, предусмотрено наличие бункера. Из него засыпанное сырье автоматически подается к топке в требуемом объеме и в назначенное оператором время. Основные узлы системы подачи топлива: ворошитель – периодически рыхлит опилки (предупреждая слеживаемость) и подает их к транспортеру; шнековый (встречается ленточный) транспортер для перемещения сырья в топку.

Защитные системы, режимы работы

Автоматика твердотопливного котла делает управляемыми процессы доставки топлива в газогенератор, подачи в рабочую топку пропорционального количеству сырья объема воздуха, подачи холодной воды, регулирования температуры теплоносителя. Для безопасной эксплуатации котлов важны реализуемые автоматикой функции предотвращения возгорания, обнаружения дыма, сигнализации о возникших проблемах. Отсутствие подобных систем – главный недостаток самодельных котлов.

Твердотопливные котлы с блоком управления работают в следующих режимах:

Максимальный. При полной загрузке опилками и прогреве воздуха с теплоносителем до требуемой температуры, автоматически снижается интенсивность рабочего процесса котла для получения большей эффективности и экономности от использования загруженного сырья.
Средний. Режим экономного отопления до снижения температуры (значение выставляется пользователем) помещения. При достижении минимальной величины интенсивная работа котла возобновляется.
Пауза. Намеренная остановка котла и остывание устройства.

Изучаем выгоду использования печи на опилках и пытаемся сделать ее самостоятельно

В нашей стране предостаточно природных ресурсов, поэтому у владельцев частных домов не возникает сложностей с покупкой топлива для обогрева своего жилья. Однако вместе с таким разнообразием закономерно возникает вопрос, какое топливо оптимально использовать? Например, выгодна ли печь на опилках в качестве основного типа отопления.

Разновидности топлива

Разновидностей источников для обеспечения дома теплом предостаточно, но условно их можно подразделить на газовое, жидкое и твердое топливо. Системы, работающие на газу, используют в основном те дачники, которые желают в коттедже иметь тот же уровень комфорта, что и в квартире.

Однако твердое и жидкое топливо экологически безопасно и вреда здоровью владельцам загородного дома принести не может.

Дрова и брикеты с опилками

Самым древним способом топить частный дом является использование дров. Правда, в последние десятилетия дрова стали достаточно дорогостоящим видом твердого топлива. Для самостоятельной вырубки потребуется получать разрешение, а дрова у продавцов стоят довольно много денег. К тому же для их хранения обязательно потребуется обустраивать специальное место, надежно защищенное от влаги.

Именно потому так востребованы сегодня брикеты с опилками. Причем они решают проблему не только дачников, у которых в доме оборудована печь — это отличный способ утилизировать отходы предприятий, которые занимаются обработкой дерева.

Помимо этого при горении опилок не образуется вредных выбросов и газов — золу, которая остается после использования печи на опилках, можно вполне применять в качестве удобрений.

Пеллеты

Аналогом дров и опилок являются пеллеты – специальные гранулы, которые изготавливают из измельченной древесины. Однако такое топливо имеет ряд несущественных, но недостатков:

стоимость пеллетов достаточно высокая;
при использовании подобного топлива печь нельзя оставлять без присмотра — горение пеллетов необходимо постоянно поддерживать;
для увеличения продолжительности горения потребуются финансы на дополнительное оборудование – газогенераторную печь или специальный котел.

Каменный уголь

Эффективность сгорания каменного угля очень высокая – 1 кг такого топлива способен без труда заменить 2 кг дров. Вместе с тем стоимость их практически одинаковая.

При использовании угля, чтобы обеспечить отопление частного дома, потребуется установка котла или чугунной топки.

Дизельное топливо, природный газ, электричество

Из остальных видов топлива наиболее популярными являются дизельное топливо, природный газ, а также электричество:

довольно высокой теплотой сгорания обладает дизельное топливо, да и стоимость его значительно выше многих других видов;
наиболее дешевый способ обогреть свой дом – использовать природный газ: системы, работающие на нем безопасны и надежны;
применять самое разнообразное оборудование для обеспечения коттеджа теплом позволяет электричество, но при его круглогодичном использовании придется потратить приличную сумму денег.

Преимущества и недостатки брикетов с опилками

Если владельцы дачи решили использовать для ее обогрева брикеты с опилками, это даст им ряд неоспоримых преимуществ, а именно:

при сгорании опилок образуется в 1,5 раза больше тепла, нежели при использовании сухих дров;
при открытии топки печи на опилках помещение почти не заполняется дымом;
в сушке брикеты не нуждаются;
время никак не влияет на их качество;
при покупке брикеты удобно перевозить, так как они довольно компактны;
горят опилки долго и, что немаловажно, равномерно, поэтому в сильном контроле их горение не нуждается.

Стоит отметить что, если дачники решат для обогрева дома использовать печь на опилках, им придется столкнуться с одним недостатком такого топлива – иногда пыль от опилок способна вызвать у человека аллергическую реакцию.

Правда, были случаи самовозгорания брикетов, но это происходило при их неправильном хранении.

Устройство печи

Помимо того, что подобные печи используют для обогрева дома, их применяют в гаражах, теплицах, на складах и в квартирах. Стандартная модель состоит из нескольких основных элементов:

чугунной (стальной) бочки, верхняя часть которой срезана, а в крышке проделано специальное отверстие;
приваренного к крышке швеллера и патрубков;
двух труб: предназначение первой – подвод кислорода, а второй – отвод дыма; диаметр труб в среднем составляет 100-150 мм.

Принцип работы

Стоит отметить, что тепло в печи на опилках выделяется не в процессе горения, а из-за тления брикетов. Одной закладки такого топлива хватит примерно на 10 часов тления. Печь оснащена специальным регулятором, который позволяет без труда дозировать объем воздуха внутри нее.

После того как опилки попадают в топку, перекрывают практически все отверстия, чтобы обеспечить минимальный приток воздуха. При тлении брикетов выделяется газ, который профессионалы называют «топочным». Именно этот газ и выделяет довольно большое количество тепла за счет сгорания в камере розжига.

Самостоятельное изготовление поэтапно

Владельцы загородного дома или, к примеру, гаража могут сделать печь на опилках своими руками, однако перед монтажными работами следует обустроить фундамент – это обеспечит противопожарную безопасность агрегата. После установки оборудования его необходимо обложить огнеупорными кирпичами или монтировать водяной контур. Для монтажных работ потребуются следующие материалы:

бочка со стенками толщиной не меньше 10 мм (желательный объем бочки – около 200 л);
две металлических трубы;
огнеупорные кирпичи и цемент.

Из инструментов понадобятся швеллер, сварочный аппарат, болгарка (плюс отрезные круги), молоток, ножовка по металлу.

Подготовка топливного бака

Верхнюю часть бочки, из которой изготавливаются топливный бак, обрезают болгаркой. Можно, конечно, использовать ножовку по металлу, но процесс обрезки затянется. Обрезать верхнюю часть бочки следует только после правильной разметки, а иначе заготовка будет испорчена.

Во работы нужно следить, чтобы диск болгарки не перегрелся, а также отрезать ровно по размеченной линии. Оставшуюся часть выкидывать не надо – она подойдет в качестве крышки для печки.

Установка прижимного круга и подводящей трубы

При подготовке прижимного круга следует учесть, что его диаметр должен быть несколько меньше, нежели диаметр топливного бака (бочки с вырезанной верхней частью). В центральной части круга вырезают отверстие, диаметр которого должен соответствовать диаметру подводящей трубы. Швеллер необходимо распилить ножовкой на 4 части и приварить непосредственно к прижимному кругу – так конструкция станет более прочной.

Затем сварочным аппаратом друг с другом объединяют подводящую трубу и круг. Трубу обязательно оснащают заслонкой для лучшей регулировки воздуха, поступающего в печь – простой в изготовлении заслонкой является металлический круг, оборудованный стальной ручкой.

Установочный трубопровод и крышка

Для отвода дыма из агрегата к топке следует подсоединить отводящий трубопровод. Для этого в верхней части топливного бака вырезают специальное отверстие и сваркой присоединяют саму трубу. Ее подключение к главной системе, обеспечивающей отопление, осуществляется при помощи хомута. В качестве крышки оптимально использовать ранее вырезанную верхнюю часть бочки с приваренными ручками. Печь необходимо надежно защитить от перегрева, для чего к наружной части бака приваривают отражатель. Его изготавливают из металла.

Такая конструкция даст длительное горение, а это решит проблему обеспечения жилья теплом. Причем при самостоятельном изготовлении подобной печи используются достаточно недорогие материалы.

сжигание опилок в обычной печи

Опции темы

Подписаться на эту тему…

Поиск по теме

сжигание опилок в обычной печи

хочу сделать обычную кирпичную печь на гараж и баню.можно ли вместо дров жечь опилки?
не хочу с другими вариантами заморачиваться по причине того,что печь мне сложат бесплатно из бесплатного кирпича и опилки халявные
или подскажите как можно прессовать опилки в брикеты

Последний раз редактировалось Nemez00; 22.11.2014 в 20:10 .

сварганить что-то наподобие подачи гранулированных пеллет в такую же печь для них.

пеллеты самому изготавливать? с печью возиться не хочу.есть возможность халявную сложить

есть еще уголь песок,без камней.может как то можно его с опилками соединить?

Сам не сделаешь, это производство.

С опилками сложно, я сжигал скорее стружку сухую, когда новую порцию закидываешь -огонь гаснет, от “углей” снизу прет дым много, потом все это вспыхивает с хлопком, вылетом дыма наружу. получается топить мелкими порциями чтоб пламя не завалить

Ежели опилки смешать с отработкой, то получится топливо, перед которым пеллеты отдыхают. Но печь для этого топлива нужна действительно холявная, чтоб не жалко

Воняет отработкой потом печка сильно, я даже в в консервной банке пробовал сжигать чтоб не пропитывалось в кирпич итд

связующее вещество всё равно должно быть
иначе в печи рассыплется и опять получатся тлеющие опилки

Я бы по пробовал. Домкраты разные бывают.

я пробовал,гидропрессом 10тонн,сделать из опилок таблетки для камина
разваливаются
с мучным клейстером держатся
клейстер для камина ещё туда=сюда можно позволить,но для постоянной топки котла конечно дорого

А если с ПВА, водный раствор, вспрыснул, под пресс и на сушку. ПВА дерево клеит, возможно держать и будет.

зайдите в профильные форумы.
даже когда у людей эти опилки халявные – по вагону в день. и то не всякий может наладить производство пеллет. вернее – вообще редко кто может себе такое позволить.
там должна быть изначально влажность опилок очень в строгом допуске. и оборудование там – очень-очень дорогое.
всякие домкраты и прочее рукоблудие – все давно уже испробовали. пелеты или вовсе не получается. или такое гуано, которое дешевле сразу выкидывать.

поэтому когда люди производят пеллеты – они заранее оговаривают, куда и кому их будут продавать. и там снова вопросы про качество.

короче – пеллеты – вообще мимо темы.

самое дорогое – обычно получается из бесплатного.
в баню – нужна хорошая железная печка. производителей банных печей полно.

в дом из кирпича – самое оно.
но и тут, я бы больше думал про конструктив печи. какой там уже фундамент есть для нее. и там еще миллион нюансов.
халявность кирпича. ну там есть еще встречная тема – дареному в зубы не смотрят.
а для печи там ведь важно – где-то шамотный. где-то полнотелый. где-то чугунные детали еще. работа – там большой вклад в цену вносит. даже если работа кривая.

ну и затачивать домашнюю печь под опилки. это ппц товарищи

А кто говорит про пеллеты? Автор спрашивает про брикеты, а это другое.

Можно опилки подавать в печь с помощью воздуха.

ПВА-всё- таки химия
а мне постапвила подруга задачук.чтобы экология и пахло естств.
вот и комбинировал различные стружки и связующие
от клейстера легкий запах свежего хлеба плюс запах вишни или сосны или можжевельника в зависимости от стружек или опилок
простор для фантазии

Последний раз редактировалось итак; 23.11.2014 в 13:55 .

Опилки в бане стапливал. Реально были завалы целая куча опилок. Несколько хороших топок и от этой кучи ничего не осталось.

Еще как нечто подобным топил печь бумажными обрезками и обрезью картона. Хватает ведра чтоб гудело – трещало, пламя вплоть до из трубы наверху идет. Прошло немного времени – и от вороха картона остается чуть тепленький ворох пепла.

ну и затачивать домашнюю печь под опилки. это ппц товарищи

в том то и дело,что печь не домашняя.хочу сделать отопление на гараж и заодно баню отапливать
все халявное и кирпич(любой)и работа и глина с цементом.купить придется дверцы и колосники