Расчет расстояния между сваями
Чтобы определить расстояние между сваями свайного фундамента, надо знать две величины: необходимое количество свай и размеры здания в плане.
Алгоритм расчета количества опор примерно одинаков для всех их видов, потому достаточно рассмотреть один вариант – например, буронабивные сваи.
Исходными данными для расчета являются:
- анализ грунтов в зоне строительства;
- максимальная нагрузка будущего дома на грунт;
- площадь дома.
Анализ грунтов
Определить состав грунта на участке можно самостоятельно (если планируется возведение легкой постройки). Для этого на месте будущего фундамента надо выкопать несколько ям глубиной примерно 2 метра.
В процессе рытья «скважин» вы увидите, какой тип грунта вам будет попадаться, и на какой глубине находится плотный слой (например, твердая глина).
Этот параметр вам понадобится для расчета длины сваи.
Собираем нагрузки
Общая нагрузка на грунт определяется как сумма весов всех строительных материалов, которые предполагается использовать при строительстве, снеговой и ветровой нагрузки.
Две последние величины — нормативные.
Они зависят от региона строительства и определяются по таблицам действующих в России СНиПов.
Определяем необходимое количество свай
Для определения необходимого количества опор надо выполнить следующие действия:
- рассчитать площадь подошвы одной сваи;
- полученный результат умножить на сопротивление (4);
- общую нагрузку поделить на произведение площади подошвы и сопротивления.
Получив число опор, необходимо произвести корректировку нагрузки: ведь и сами сваи давят на грунт. Вес буронабивной сваи считается без учета ее расширения.
Умножив вес одного элемента на их общее количество, получим дополнительную нагрузку на грунт.
Шаг установки свай
Как определить расстояние между сваями фундамента, зная их количество и габаритные размеры здания?
Кажется, нет ничего проще: расчет расстояния между сваями под фундамент заключается в делении периметра постройки на количество опор.
Но и здесь есть некоторые нюансы – существуют минимально и максимально допустимые расстояния между опорами:
- минимальное расстояние между буронабивными сваями фундамента по осям не должно быть менее трех диаметров опоры;
- максимальное расстояние между сваями фундамента – от 5 до 6 диаметров сваи.
Из вышеизложенного правила есть несколько исключений:
- при строительстве на песчаных грунтах минимально допустимое расстояние между бетонными сваями фундамента составляет 4 диаметра. При уменьшении шага возникает переуплотнение грунта, что приводит к усложнению монтажных работ;
- деревянные сваи устанавливаются с минимальным шагом 70 см независимо от их диаметра;
- минимально допустимый шаг для железобетонных опор составляет 90 см.
В зависимости от типа фундамента сваи могут размещаться рядным способом или в шахматном порядке. Первый способ применяется в свайно-ленточном фундаменте, второй — в свайно-ростверковом.
Расстояние между сваями свайно-ростверкового фундамента не должно превышать шести диаметров столба. В противном случае опора будет подвергаться воздействию повышенной нагрузки и работать как одиночная. Это приведет в конечном итоге к разрушению ростверка и даже обрушению постройки.
Оптимальным расстоянием между сваями свайно-ленточного фундамента считается 1,5-2 метра.
Максимально допустимый шаг зависит от размещения опор:
- в один ряд – 1,33 м;
- в два ряда – 2,67 м.
Пример вычисления количества свай
Рассмотрим особенности расчета на примере дома квадратной формы с периметром 8х8.
К другим особенностям строения относятся:
- каркасный тип, крыша из шифера, крыльцо;
- размеры фундамента – 8х8, высота строения – 3 метра;
- в доме 3 комнаты, образованные пересечением сплошной стены длиной 8 метров и перегородки длиной 4 метра;
- каркас изготовлен из бруса 150х150, ростверк – 200х200;
- стены обшиты сендвич-панелями.
Вычисление площади стен:
- наружные – 8*3*4=96 кв. м;
- внутренние – 8*3+4*3=36 кв. м.
Вычисление массы стен при использовании табличных значений для массы 1 кв. м:
- наружные (несущие) – 50*96=4800 кг;
- перегородки – 30*36=1080 кг;
- общая масса – 4800+1080=5880 кг.
Вычисление массы цокольных и чердачных перекрытий при использовании табличных значений для массы 1 кв. м:
- цокольное – 8*8*150=9600 кг;
- чердачное – 8*8*100=6400 кг;
- общая масса – 9600+6400=16000 кг.
Для определения массы дополнительной нагрузки (внутреннего наполнения дома: отделочных материалов, вещей, оборудования) используется табличное значение 350кг/1кв. м. При вычислении нагрузки для двухэтажного дома вес дополнительной нагрузки умножается на 2.
8*8*350=22400 кг.
Вычисление общей нагрузки на фундамент:
16000+22400=38400 кг.
Вычисление количества свай по формуле К=Р*к/S, где:
«Р» – общая нагрузка;
«к» – коэффициент надежности (в примере – 1.4);
«S» – максимальная нагрузка на 1 сваю (это значение опирается на специфику сваи, в примере это – опора с диаметром 300 мм).
Сопротивление грунта определяется спецификой той местности, на которой возводится дом. В примере это грунт со средней плотностью 3 кг. /куб. см., слабым промерзанием 1 метр и глубоким залеганием грунтовых вод.
38400*1.4/2600=20.6
Приведенный пример показывает возможный вариант вычислений. Он не учитывает конкретную специфику отдельного строения, которая может повлиять на конечное количество свай и их размещение в плане фундамента.
Один из главных моментов – отделочные материалы и прочее наполнение дома, составляющее примерно половину нагрузки. Табличное значение отталкивается от усредненного веса материалов. Если используется массивная обшивка, например, плиты гранита или мрамора, кладка камня или кирпича и т. п., показатель общей нагрузки может существенно измениться. В таких обстоятельствах без точного подсчета веса всех элементов, относящихся к дополнительной нагрузке, не обойтись.
О свайных фундаментах и рекомендованном расстоянии между сваями смотрите в этом видео.
О допустимых расстояниях между сваями
Стандартный вариант минимально возможного расстояния между опорами предусматривает значение 3d.
Буквенное значение (d) означает диаметральный размер применяемой опоры. Но это подходит не для любого варианта фундамента. Например, деревянные сваи должны отвечать значению в 70 см, а железобетонные – 90 см. Это строгое требование, не терпящее отклонений.
Обратите внимание на такой нюанс. При осуществлении забивки свай наклонного характера шаг между ними можно сократить до 1,5d, но только в строгом соответствии с расчетами
И еще, чем более крутой склон на участке, тем более частое расположение опор необходимо.
Что касается максимального расстояния, то здесь тоже существуют свои параметры и ограничения.
Профессиональные строители придерживаются мнения, что оно соответствует 5d, максимум 6d. Значение в 8d используется в случае определенных условий, таких как наличие устойчивой почвы и минимально возможной нагрузки на основание. Минимальная эксплуатация тоже относится к этим условиям.
В условиях присутствия почвы песчаного характера минимальное расстояние между сваями соответствует значению 4d. Обусловлено это возможностью возникновения переуплотнения почвы, затрудняющей процесс монтажных работ.
Говоря более простым языком, чтобы вычислить минимальное , нужно определить толщину уплотнения почвы, появляющегося в процессе устройства фундамента. Иначе при забивке свай либо ввинчивании опоры в почву все пространство вокруг подвергается уплотнению. Именно в связи с этим монтаж свай осуществляется с шагом, соответствующим значению трех диаметров используемой опоры.
Минимальный шаг свай (расстояние между опорами) должен соответствовать значению, равному трем диаметральным размерам. Более близкое расположение категорически отвергается. Но, конечно же, не обойтись и без исключений. Как уже отмечалось выше, при устройстве свай наклонного характера допускается монтаж опор с шагом вдвое меньше (полтора диаметра).
Расчет должен проводиться еще на этапе проектирования. Для проведения всех вычислений существует стандартная схема, справиться с которой сможет каждый. Также следует определить и расстояние между винтовыми сваями.
При расчете необходимо учитывать следующие параметры:
- форму фундамента;
- нагрузку на основание и ее характер;
- тип грунта.
Важное значение имеет распределение свай по подошве ростверка. Оно делится на два типа: шахматное и рядное
При рядном распределении сваи устанавливаются в один ряд параллельно боковым граням ростверка. Расстояние между винтовыми опорами определяется по промежутку между ними. При шахматном распределении опоры располагаются под углом ростверка, и расстояние измеряется по диагонали, проложенной между соседними сваями.
Если промежуток между опорами слишком большой, то свайный фундамент, а соответственно, и само здание, будет неустойчивым.
При в правильные ряды нагрузка будет распределяться равномерно. Это позволит исключить образования крена дома в дальнейшем. В некоторых случаях расстояние между опорами может быть разным, что связано с неравномерными нагрузками.
Максимальное расстояние между сваями не должно быть больше 6d, где d – это диаметр столбов. Если значение будет больше, то каждая опора будет работать как одиночная, будет воспринимать повышенные нагрузки. Такая ситуация приводит к разрушению ростверка, обрушению здания.
В среднем минимальное расстояние между столбами составляет 2 м, а максимальное не превышает 2,9 м. Однако окончательные значения зависят от грунта и строящегося здания.
Устройство винтового основания под каркасный дом
Основание из винтовых свай можно возвести своими руками без привлечения техники. Все работы выполняют два-три человека в несколько этапов:
Винтовое основание под каркасный дом
Чтобы возвести надежное основание под каркасный дом, необходимо составить проект фундамента. На этом этапе рассчитывается необходимое количество свай, подбирается диаметр изделий и их конструкция. Также определяется расстояние между сваями.
Затем проводят исследование грунта, чтобы определить его состав и глубину промерзания. Для получения более точных результатов проводится пробное вкручивание.
Теперь необходимо подготовить участок. Основное преимущество винтовых свай – возможность использования в любое время года. Поэтому в летнее время участок освобождают от лишней растительности, а в зимний период – счищают снежный слой и обломанные ветки. Кроме этого, отмечают места возможного прохождения трубопроводов и подземного кабеля.
Согласно проекту в местах расположения свай на подготовленном участке расставляют деревянные колышки. Расстояние между ними определяется в зависимости от веса будущей конструкции. Идеальным считается установка свай на расстоянии 2-2,5 метра. Вместо колышков можно использовать сами сваи, завинчивая их на небольшую глубину.
Перед завинчиванием свай в местах их установки делают углубления до 30 см. В образовавшиеся ямки устанавливают сваю. Для удобства на каждом изделии имеется технологическое отверстие, куда вставляют обрезок трубы или лом. Они послужат своеобразным рычагом для ввинчивания сваи. Лучше использовать квадратную трубу, она меньше подвержена деформации
При вкручивании сваи в грунт важно контролировать вертикальное положение свай, а также их высоту. Контроль необходимо вести с самого начала, так как в дальнейшем выравнивание становится невозможным
Для проверки вертикали пользуются строительным уровнем.
Во время завинчивания свай необходимо правильно выбрать величину заглубления. Все зависит от уровня промерзания грунта. Наконечник сваи должен располагаться ниже этой точки на 30 см. Лучше всего погружать сваи до плотных слоев грунта. Определить это можно по более трудному завинчиванию сваи.
После завинчивания всех свай основания под каркасный дом необходимо провести горизонтальное выравнивание, так как выдержать одинаковую высоту свай во время их вкручивания практически невозможно. Пользуясь горизонтальным уровнем, сваи обрезают до нужной высоты с помощью болгарки. Минимальная высота свай должна быть 50-60 см.
Теперь необходимо провести бетонирование свай. Это придает им прочность, а также препятствует возникновению коррозии металлических свай изнутри. Заливать бетонный раствор нужно тонкой струйкой, чтобы вытеснить максимальное количество воздуха из трубы. Параллельно можно добавлять раствор с антиморозными свойствами, что предотвратит порыв сваи.
Рассчитываем ростверк
Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.
Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.
Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:
Фундамент с железобетонным ростверком
- Высота – 30 см.
- Ширина – 40 см.
Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.
Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.
Тем, кто выбирает для своего участка фундамент на сваях, в первую очередь следует задуматься о том, как правильно выполнять его расчет. Процесс монтажа тоже занимает не последнее место. Основные вопросы, которые интересуют владельцев земельных участков, выбравших для себя вариант свайного фундамента, следующие:
Схема устройства свайного фундамента из набивных комбинированных свай.
- Какое минимальное расстояние должно быть между сваями (шаг свай)?
- Какое количество опор необходимо?
- Как осуществить правильно?
На первый взгляд может показаться, что это довольно трудно, особенно человеку, не имеющему никакого отношения к строительству. Но не надо заранее отчаиваться, все не так уж и сложно.
Несмотря на то что вам понадобятся знания о нагрузке здания и силе, воздействующей на основание, а также о свойствах и качествах строительных материалов, вы наверняка справитесь с поставленной задачей, изучив подробную информацию, изложенную в этой статье. Не забудьте, что только грамотный и проведенный по всем правилам расчет поможет вам сделать фундамент надежным и долговечным.
Винтовые сваи в плане
При условии правильно расставленных опор, нагрузка равномерно распределится под постройкой, что значительно снизит риск просадки
Отдельное внимание нужно уделить постройке со сложной геометрией в плане
Располагают сваи на одинаковом расстоянии по длине стены. Они обязательно должны быть в зонах сочленения несущих стен, под ответственными узлами, по углам внутренним или внешним. Если это каркасное строение, то установка свай обязательна под столбами.
При расчете расстояния между металлическими опорами можно воспользоваться простым способом. На бумаге чертят прямоугольник, соответствующий плану дома.
Линии геометрической фигуры должны соответствовать стенам здания — внешним и несущим.
С целью равномерного распределения нагрузки на основание, линии следует разделить на одинаковые части длиной 1,5-3 м. Места, где должны находиться винтовые сваи — точки деления.
Схему с сохранением масштаба переносят на стройплощадку и при помощи нитей выполняют условную разметку стен. Места нахождения винтовых свай отмечают колышками.
Исходя из расположения в плане, выделяют 4 типа схем расположения свай:
1. Одиночная. Опоры расположены в углах, под несущими стенами.
2. Свайная лента. Расположение под несущими стенами с укороченным шагом вплоть до 0,5 м. Такой фундамент позволяет выдерживать и равномерно рассредоточивать большие нагрузки.
3. Свайный куст. Опоры находятся под групповыми, массивными индивидуальными конструкциями, под тяжелым оборудованием. Размер шага в этом случае не играет роли. Сваи могут быть установлены в каком угодно порядке
Важно, чтобы они присутствовали по всему периметру.
4. Свайное поле
Сваями заполнена площадь под плитой фундамента. Шаг составляет приблизительно 1 м. Этот вариант подходит для слабых грунтов и массивных объектов.
Первые две схемы наиболее часто используют для возведения частных домов и легких строений. Экспериментальным и практическим путем было определено оптимальное расстояние между сваями, оно равно 2 м. Подходит это для всех видов и размеров опорных конструкций, которые применяют в индивидуальном строительстве.
Такая величина не может быть универсальной для любого случая. Проекты должны рассчитываться применительно к индивидуальным обстоятельствам.
Расчет параметров винтового фундамента — процесс непростой. В каждом индивидуальном случае есть свои нюансы. Выработать общие правила сложно, поскольку существует множество факторов влияния. Решать эту проблему должны профессионалы. У них есть опыт, соответствующие навыки.
Как правильно рассчитать расстояние
Существует много разных методик расчета винтовых свай. Большинство из них некорректно и не дают никакого полезного результата. Грамотный расчет можно сделать, руководствуясь СП 50-102-2003, где изложены все необходимые формулы и методики.
Проблема в том, что простых способов не существует, придется производить достаточно сложные вычисления с высокой вероятностью ошибки. Поэтому необходимо обращаться к специалистам или, как минимум, использовать онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные значения буквально за пару минут и совершенно бесплатно.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Браться самостоятельно за расчет фундамента, не имея соответствующей подготовки и опыта, настоятельно не рекомендуется из-за высокой вероятности ошибок и неправильного употребления различных специальных значений.
Если все-таки необходимо рассчитать шаг опор, следует сначала начертить план свайного поля (или использовать план первого этажа). Сначала сваи расставляют по всем углам и точкам примыкания стен.
После этого по линиям размещения нагрузки (несущих стен) распределяют сваи, исходя из их количества.
Иногда, при равномерном распределении веса по всем опорам, поступают просто — вычисляют общую длину несущих стен и делят ее на расчетное количество свай.
Например:
Вес дома — 300 т. Номинальная нагрузка на сваю — 5 т (ВС-108).
Общее количество свай:
300 : 5 = 60 шт.
Общая длина опорных линий — 40 м.
Тогда расстояние между соседними сваями будет:
60 : 40 = 1,5 м.
Расстояние между винтовыми сваями под фундаменты со сложным контуром
При монтаже винтовых фундаментов со сложным контуром ( с большим количеством углов под эркеры ) под каждый угол следует устанавливать винтовую сваю.
Винтовой фундамент для дома с эркером
Такой способ монтажа сохраняет целостность конструкции и равномерно распределяет нагрузку по всей площади фундамента. Независимо от размеров крыльца под выступающие части обязательно устанавливаются сваи. Это не даст не желательных просадок в дальнейшей эксплуатации строения.
Особенно необходимо устанавливать сваи под каждый угол при монтаже швеллера на них. Расстояние между промежуточными сваями не должно превышать трех метров.
Получить консультацию и заказать фундамент можно позвонив нам по телефону 981-84-08
Шаг винтовых свай
Как видно из вышеперечисленного шаг между винтовыми сваями выбирается исходя из необходимых требований к каждой конструкции
Но важно учесть, что три метра между сваями это крайнее расстояние. При устройстве заборов на основе винтовых свай шаг между сваями берется произвольный, при условии
что сваи не испытывают больших нагрузок в процессе эксплуатации. К примеру сетка «рабица» и тому подобные легкие материалы.
Расстояние между винтовыми сваями
Какое расстояние между винтовыми сваями оставлять? Выбрать необходимый шаг не сложно, особенно для легких дачных построек таких как каркасные дома, пользующихся все большей популярностью в последнее время. важно учитывать, необходимо что бы все части конструкции постройки опирались на свои точки распределения веса. Не должно когда часть элементов конструкции строения «повисает» в воздухе и не опирается на предназначенную точку на винтовой свае
Следовательно другие сваи будут испытывать усиленную критическую нагрузку, что в свою очередь возможно может привести к негативным последствиям. Устраивать постройку на свайном фундаменте нужно так, что бы вес располагался равномерно, если особенности конструкции или дефекты такие, что не позволяют контактно перенести полезную нагрузку на сваю, то необходимо предусмотреть промежуточный связующий элемент между элементами строения и фундамента, такими материалами могут быть дерево или металл. Каждая свая принимает на себя расчетную нагрузку от всей постройки, причем учитывается и снеговая нагрузка в зимний период. При обвязки свайного поля швеллером или другим тяжелым материалом (бетонная лента, плита) необходимо учитывать и эту нагрузку на винтовые сваи. Как описывалось выше расстояние между винтовыми сваями не должно превышать трех метров, особенно для каркасных домов. где расстояние более 3 м. способствует провисанию бруса или доски.
Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома
Расстояние между винтовыми сваями для каркасных домов может различаться исходя из особенностей архитектурных решений при проектировании. Обязательно устанавливаются сваи в местах замковых соединений первого венца постройки, под углами эркеров, в местах где должны ложиться лаги. необходимо помнить, что чем больше свай в «поле» фундамента, тем большую нагрузку фундамент способен держать и наоборот. Так же особенности грунтов и рельефа могут влиять на количество и расстояние при размещении свай. Участки с сильным уклоном, болотистые, сильно заводненные в низинах требуют при устройстве винтовых фундаментов использовать большее количество свай, особенно это справедливо для болотистых с большим слоем торфа и подвижных грунтов, с использованием силового каркаса в виде обвязки швеллером и других связующих стальных материалов.
Одним из самых распространённых вариантов основания на сегодняшний день является свайный фундамент. Фундаменты на сваях известны уже очень давно. Впервые сваи стали применять при возведении мостов где безусловно требовалась надёжность и качество.
В этой статье мы рассмотрим какое же расстояние должно быть между винтовыми сваями у каркасника.
В древней Руси на деревянных сваях зачастую возводились церкви. Фундамент на сваях используется для пучинистых и насыпных участков, при крайне ненадёжном составе верхнего грунта, который содержит глину, сильно насыщен водой, перегноем, торфом и т.д. Его применяют на различных грунтах, не беспокоясь о том, что может произойти неравномерная усадка.
Виды свай
Разновидности свай
Количество необходимых опор зависит от типа и размеров, способа установки, площади основания.
В промышленном и гражданском строительстве используют типы свай:
- Забивные, железобетонные или стальные. При установке механизированный молот производит удары, углубляя опору. Грунт вокруг сваи уплотняется, а часть нагрузки в дальнейшем будет восприниматься боковыми стенками.
- Буронабивные. Для сваи бурят отверстие необходимой глубины и диаметра. Монтируют в шурфе каркас арматуры и заливают отверстие бетоном. При обустройстве отверстий возможно расширить нижнюю часть шахты, тем самым увеличить площадь сечения. Исходя из этого расстояние между буронабивными сваями может быть больше, чем у других видов.
- Вибропогружаемые утапливают без больших ударных нагрузок. Свае придают вибрацию, и она под собственным весом продавливает грунт. Способ используют для пустотелых труб большого диаметра, выдавленную во внутреннюю полость землю извлекают и удаляют со стройплощадки.
- Винтовые основания чаще применяют при возведении каркасных или деревянных жилых домов, так как монтаж опоры можно провести без использования тяжёлой техники. К нижней части конструкции приварены лопасти, что значительно увеличивает площадь опоры. Поэтому расстояние между винтовыми сваями может быть больше чем при других типах конструкции.
- Вдавливаемый тип подходит для небольших строений и ограждений. Для монтажа необходима специальная техника.
В качестве материала используют железобетон, металл, дерево.
