Максимальный шаг свай. Как рассчитать расстояние между сваями? Несущая способность грунтов

Несущая способность и долговечность свайного фундамента зависит от соблюдения технологических требований строительства и правильно произведенных расчетов. Среди прочих параметров рассчитывается и расстояние между сваями фундамента.

Строителей-новичков слово «расчет» пугает. Но для индивидуального строительства эту процедуру упростили настолько, что с ней может справиться и школьник, умеющий правильно оперировать арифметическими действиями.

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;
• 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).

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.

Особенности размещения свай под деревянный дом

В деревянных домах несущими кроме наружных стен могут быть и внутренние. Под них также устанавливаются опоры. Расстояние между сваями фундамента для деревянного дома в месте установки внутренних несущих стен уменьшают примерно на 30% по сравнению с наружным периметром.

Расстояние между сваями фундамента в каркасном доме из дерева не должно превышать трех метров.

Следовательно, под внутренними стенами шаг опор будет равняться:
3 * 0,7 = 2,1 (м)

С каким шагом устанавливаются винтовые сваи

Винтовые сваи используются под строительство легких сооружений, особенно, если они – самодельные. На них часто монтируются заборы из различных материалов.

Если вы решили обнести свои владения забором из сетки-рабицы, расстояние между сваями свайно-винтового фундамента должно быть не более 3-3,5 метра.

Расстояние между винтовыми сваями фундамента более тяжелого забора, сооруженного из дерева или профлиста, составляет максимум 3 метра. А если в регионе имеют место сильные ветры, лучше шаг опор уменьшить до 2,5 метров.

Вышеизложенные сведения помогут домашнему мастеру построить надежный свайный фундамент. Однако надо помнить, что профессиональный расчет параметров свайного фундамента обычно приводит к экономии материалов и трудозатрат.

Видео о плюсах и минусах свайных фундаментов.

Статья расскажет о том, как определить оптимальное расстояние между винтовыми сваями, о том, на основании каких данных должен подбираться этот показатель.

Расстояние между винтовыми сваями – важный технический параметр, который определяется на этапе проектирования. Ошибки, допущенные при расчете шага свай, могут негативно сказаться на надежности и сроке службы здания/сооружения.

Чтобы определить частоту расстановки свай, необходимо обладать информацией о:

несущей способности грунтов участка строительства;

материале и характеристиках провисания ростверка.

Несущая способность грунтов

Несущие свойства – один из основных факторов, определяющих, сможет ли основание выдержать нагрузку, передаваемую на него фундаментом от массы здания.

Грунт с достаточной несущей способностью – это грунт, имеющий относительно высокие прочностные и деформационные характеристики (подробнее о несущей способности грунта и о том, как она определяется в статье « »). Он расположен всегда ниже глубины промерзания.

Если знать механические характеристики этого слоя, то можно подобрать такой тип фундамента и конструкцию сваи, которые обеспечат надежность и экономичность решения.

Однако, если выполнять весь комплекс инженерно-геологических изысканий, то экономии можно не достичь, так как стоимость таких изысканий довольно велика. Как сказано выше, для принятия правильного решения достаточно получить только механические характеристики, поэтому из всего комплекса изысканий можно выполнить часть работ, что поможет значительно удешевить процедуру.

Нагрузки от здания/сооружения

Распространена точка зрения, что вне зависимости от типа объекта (дом, баня и т.д.) для того чтобы ростверк не провисал, достаточно позаботиться о том, чтобы расстоянием между сваями не превышало трех метров.

Однако характеристики провисания ростверка – величина расчетная, учитывающая нагрузки от каждой стены и определяемая для каждого конкретного случая индивидуально. Только рассчитав их, Вы сможете подобрать оптимальный ростверк и определить длину пролета.

Существуют и некоторые общие правила, о которых не следует забывать при определении частоты расстановки винтовых свай:

Минимальное расстояние между сваями не может быть меньше двух диаметров лопастей.

В местах пересечения стен и поворотов фундамента очевидно должны быть установлены винтовые сваи.

Компания «ГлавФундамент», реализуя идею об индивидуальном подходе к каждому объекту вне зависимости от уровня его сложности, всегда выполняет указанные расчеты, что позволяет гарантировать надежность, долговечность и экономичность всех зданий и сооружений, возводимых на наших фундаментах.

Перед строительством дома на фундаменте с винтовыми сваями необходимо рассчитать нагрузку от всей конструкции на каждый квадратный м.

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 фундамента

Фундамент на винтовых сваях используется при строительстве легких построек, вспомогательных помещений. При возведении тяжелых жилых домов использовать такой тип не рекомендуется.

Инструкция по монтажу винтовых оснований следующая:

1. Выбор места. При определении с местом строительства необходимо убедиться в том, что в местах устройства фундамента не проложены инженерные коммуникации (кабель, трубопровод и пр.).
2. Разметка . Разметка выполняется согласно проекту дома, где также указаны все данные об основании, его размерах и конфигурации. Все отметки необходимо выполнять с максимальной точностью, допуская погрешность по любому измерению не более 2 см.
3. Ввинчивание свай. Осуществляется это следующим образом. В месте расположения опоры делается небольшое углубление (примерно 15-25 см). В подготовленную яму устанавливается свая. В отверстие опоры вставляется лом, диаметр которого не более 3 см, далее устанавливается труба с квадратным сечением, образуя своего рода рычаг. Для рычага лучше всего использовать металлическую трубу с сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 м. Длины рычага – 2-3,5 м с каждой стороны. Причем чем длиннее труба, тем проще будет крутить рычаг и тем глубже зайдет свая. Ввинчивание опоры осуществляется при помощи круговых движений, совершаемых вокруг ее оси. За один оборот опора должна уходить в землю примерно на 20 см. Во время процесса нужно постоянно следить за ровным положением элементов фундамента. При необходимости проводится выравнивание опоры. Следить за ровностью следует сразу, при вхождении опоры, т.к. с каждым новым витком придать нормальное положение фундаменту будет все сложнее. Проверяется точность установки строительным уровнем или отвесом. Допустимое отклонение от оси – 1-2 градуса.

Если при ввинчивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву, то следует углубить яму до 50 см. И при установке опоры нужно увеличить вертикальную нагрузку, для чего на рычаг дать дополнительную нагрузку. Как только опора зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Закручивать сваи лучше при помощи трех или пяти человек.

При строительстве фундамента расстояние между сваями выбирать следует с учетом конкретных условий. Такая конструкция применяется на большинстве грунтов, за исключением слишком мягких (илистых) и очень твердых – скальных. Тип основы определают в результате инженерно-геологических изысканий.

Влияние опорного слоя

Установка дома на винтовые, буронабивные, забивные столбы преследует цель, кроме распределения нагрузки, достичь более плотных слоев, на которые можно опереться. Самостоятельно можно вырыть пробные шахты на участке для определения глубины их залегания. Количество – не менее 2. Если пласт наклонный, уступами, надо больше для ясности картины.

Характеристики почв при расчете по нагрузке берут в справочнике. При сложном сочетании условий выполняют анализ контрольной сваи.

Тип и способ установки влияют на количество точек опоры фундамента площадью распределения нагрузки. Висячие элементы работают по боковой поверхности. Винтовые трубы создают уплотнение материала под собой. Буронабивные опоры имеют подошву шире колонны.

Проектирование свайных фундаментов, в грунтовых условиях II типа по просадочности, должно выполняться специализированными организациями.

Все они проходят ниже уровня промерзания, чтобы создать устойчивость к движению верхних слоев земли при пучении.

Вес и конструкция здания

Нагрузка на опору будет состоять из следующих составляющих:

• Вес готового, укомплектованного мебелью и оборудованием, здания, включая вес фундамента;
• Снеговая + ветровая (максимальные для данной местности) нагрузки;
• Запас прочности (+30%).

Полученное значение будет распределяться на площадь основания. Каждая свая имеет свою, определенную конструкцией, величину рабочей поверхности, через которую передается давление. Несущая способность природного основания должна быть больше воздействия опор. Для этого суммарная площадь передачи нагрузки свайного основания в расчете берется равной, или округляется в большую сторону, отношению массы дома к площади его подошвы.

Проектный расчет расстояния между опорами должен учитывать конструктивное расположение элементов постройки. Расположение опорных узлов, несущих стен, прочие условия, создающие неравномерные усилия. Надо определить места, где требуется установка наклонных, винтовых, усиленных (кустов) свай. Взаимовлияние в таком случае учитывают по СП 50-102-2003

Просвет может меняться в зависимости от расположения горизонтальных балок, жесткости ростверка. В каркасном доме учитывают шаг между стойками, поэтому столбы под каркас ставят кратно 0,6 м. Опорная точка обязательно должна быть под углом здания, в месте пересечения стен. Оптимальное расстояние от одной трубы к другой высчитывается путем определения сопротивления материала балок основания и несущих стен изгибающим, продавливающим нагрузкам.

Тип свайного элемента

Количественный результат расчета меняется не только от геологии площадки, веса конструкции, но и выбора сваи:

• Винтовая ВС108 имеет рабочую площадь 706 см²;
• Буронабивная 0,4 м – 1256 см²;
• ТИСЭ 0,5 м по низу – 1960 см².

На один и тот же периметр и вес здания нужно, соответственно, штук в отношении 3/2/1. Тут в расчет берется стоимость, сроки монтажа, количество рабочих рук. Забивной тип предполагает наличие спецтехники, дополнительный расчет возможности поднятия грунта за счет чрезмерного уплотнения.

Выбор длины стойки делают так, чтобы ее нижний конец прорезал слабые напластования и вошел в прочные слои на глубину от 0,5 до 1 м.

Выбрать шаг

1. Уменьшение. Близко расположенные элементы начинают работать как куст по наружному периметру подошвы (или боковой поверхности), что уменьшает суммарную несущую способность за счет повышения давления на грунт в этом месте. Забивные опоры влияют друг на друга наиболее сильно. Сокращать просвет не следует. Может просто не войти на всю расчетную глубину.
2. Увеличение. Растут искривляющие воздействия на связывающий все точки элемент фундамента (ростверк, плита, венец). Надо наращивать его толщину. Сама труба работает как одиночная стойка, быстро разрушается место контакта по подошве.

Минимум

Выдерживать просвет меньше, чем 2 диаметра опоры строительные сборники не разрешают. Исключение составляют наклонные варианты установки. У них расстояние зависит от угла наклона. В среднем принимают 1,5 Ø трубы. Минимальное расстояние по центрам установки при требовании в 3 Ø составит 1 м. Расположение опор на самом малом просвете не всегда повышает устойчивость дома. Взаимное влияние снижает равномерность компенсации нагрузок на подошву.

Исключения:

• на песчаных грунтах бетонные изделия располагают на минимуме 4 Ø;
• деревянные ставятся с минимальным шагом 0,7 м независимо от Ø;
• минимальный шаг для железобетонных столбов – 0,9 м.

На проседающих, насыпных, подрабатываемых почвах, в сейсмических районах, в расчете свайного фундамента учитывают дополнительные горизонтальные, искривляющие перемещения грунта, вводят поправочные коэффициенты.

Максимум

Наибольшее расстояние между столбами берется по прочностной способности связывающих горизонтальных балок. Эта часть фундамента не должна изгибаться больше определенного значения.

Стандартами принята величина отступа в 5-6 Ø стойки. Так, расстояние между винтовыми ВС108 не меньше 1 м и не больше 2 м. Буронабивной тип (с подошвой 0,4 м) – 1,2 м на минимуме и 2,4 м на максимуме.

У одноэтажных построек просвет составляет:

• срубы из бревна или бруса – 3 м;
• каркасные и сборно-щитовые – 3 м;
• пазогребневые блоки, газобетон и шлакоблок – 2,5 м;
• кирпичные – 2 м.

В расчете расстояния между сваями двухэтажных домов шаг можно уменьшить. Внутренняя несущая стенка, с загрузкой перекрытия по сторонам, требует 30% сокращения шага между элементами.

Вопрос уменьшения количества свай за счет увеличение шага рассматривать надо. Но, следует принять во внимание то, что возникающий расход материалов на повышение жесткости балок или ростверка обычно не дает никакой экономии.

Распределение по площади

Чтобы соблюсти требования по просвету, равномерному распределению нагрузки, оптимальному количеству, существуют различные варианты расположения:

1. Рядами. Применяется в свайно-ленточном исполнении. В 1 ряд отступают с шагом в 1,33 м, в 2 ряда – 2,67 м;
2. Шахматный. Для свайно-ростверкового основания. Выигрыш в том, что нужный размер откладывается по диагонали. Количество точек внутри того же самого периметра увеличивается.

Для того, чтобы соблюсти симметрию расположения, количество свай изменяют только в сторону увеличения. Все округления в расчете тоже производятся в большую сторону. На другой типоразмер опор делают полный пересчет всего фундамента.

Если конструкция изготавливается заливкой бетона для формирования столба, при этом происходит выдавливание окружающего грунта. Нельзя наливать гнездо следующей основы ближе 1,5 м, когда раствор соседней формы еще не набрал 50% прочности. В этом случае работа совершается через одну стойку.

Легкие конструкции

Там, где несущая способность не играет особой роли: в легких постройках с редким посещением, заборах, навесах, применяют винтовые трубы с увеличенным просветом. На них крепят профнастил, листовые материалы, сетку-рабицу. В этом случае ветровые, снеговые, другие временные силовые воздействия играют большую роль, чем вертикальная нагрузка. Шаг выбирают в пределах 2,5-3,5 м. Глубину ввинчивания выдерживают 1,7 -1,8 м.

Самостоятельные решения

Не всегда возможно пригласить специалиста для инженерно-геологических исследований. Сомнения в классификации грунта затруднят определение его характеристик. В этом случае лучше выбирать самые неблагоприятные из рядом стоящих в таблице значений.

Пример:

У самого слабого грунта (песка) несущая способность 2 кг/см², минимальная несущая способность винтовой опоры с Ø лопасти 0,3 м — 1,4 т (2 кг/см² х 706 см²). Значит,6 таких столбов удержат здание с общей массой в 8,4 т. Такая масса не превысит большинство подсобных построек, беседок, сараев, бань.

Примерный подсчет:

1. Нарисовать план 1 этажа;
2. Отметить углы;
3. Выбрать точки пересечения несущих стен;
4. Определить места расположения тяжелого оборудования (котел, баки);
5. Разместить по линиям оставшиеся точки, полученные исходя из веса дома;
6. Дополнить в местах, где не соблюдается максимальный шаг;
7. Проверить симметрию;
8. Посчитать общее количество.

Для вкручиваемых стоек приобретать лучше на одну больше. Во время установки какая-нибудь единица может «не пойти» в заданном месте на нужную глубину. Придется переносить место и ставить две.

Расстояние между винтовыми сваями – один из технических параметров, необходимых для строительства дома или хозяйственных сооружений. Оно определяется на этапе проектирования и зависит от величины нагрузки на каждый элемент опоры фундамента. Ошибки в определении расстояния между металлическими винтовыми сваями влияют на надежность и долговечность дома, поэтому все расчеты следует выполнять особенно тщательно. Условия и методика их проведения регламентируются ГОСТ 27751-2014 и другими нормативными документами.

Исходные данные

Перед началом выполнения расчетов необходимо выбрать вариант расположения свай под ростверком дома или хозяйственной постройки. Он может быть:

• Шахматным. В этом случае сваи для фундамента устанавливают под углами обвязки, а расстояние замеряют по диагонали между соседними элементами.
• Рядное. При таком распределении опоры устанавливают в один ряд, располагая их параллельно относительно боковых граней ростверка.

Каким должно быть расстояние между винтовыми сваями? В процессе проведения расчетов следует принимать во внимание:

• форму основания дома;
• характеристики почвы;
• величину нагрузки, действующей на фундамент и ее особенности.

Кроме того, необходимо учитывать прочность опор и ростверка. Наиболее сложным при планировании строительства частных домов является изучение параметров грунта. Причем требуется выяснить не его тип и другие параметры на поверхности, а несущие способности на глубине расположения опор для фундамента после вкручивания. Для этого через толщу грунта прокладывают шурф глубиной до 2 м.

Для упрощения расчетов после определения нагрузки и количества свай можно предусмотреть примерно 30 % запас прочности, увеличив полученные данные на эту величину. Такой прием позволит компенсировать слишком большую нагрузку на фундамент из-за аномальных снегопадов, неоднородность почвы и другие факторы.

Анализ состава почвы можно проводить во время пробного вкручивания, которое необходимо для оценки расстояния до плотных слоев и подбора нужной длины свай. Плотность грунта определают по справочнику.

Методика расчетов

Расчет расстояния между опорами для свайного фундамента выполняют в несколько этапов. Для этого потребуется:

• оценить массу дома;
• определить нужное количество свай, учитывая их тип, размеры, несущую способность и параметры грунта.

По завершении расчетов планируют расположение опор под фундаментом дома таким образом, чтобы они находились не только под углами наружных стен, но и под конструкциями из тяжелых материалов. Нагрузка, действующая на опоры, должна быть одинаковой, также как и расстояние между ними.

Оценка массы здания

Вес здания определают, суммируя массу всех его конструктивных элементов, и добавляя нагрузку от снега, внутренней обстановки и других составляющих. Полученную величину умножают на коэффициент запаса прочности.

Однако такой вариант расчета довольно сложен, поэтому массу дома определают, используя статистические данные. Согласно им, обычно вес наружных стен по величине почти совпадает с весом остальных элементов и содержимого с учетом снеговой нагрузки.

Специфика строительства каркасных сооружений и домов из sip-панелей заключается в использовании материалов с хорошей несущей способностью и небольшой массой. Поэтому расчет общего веса для таких зданий вычисляют, увеличивая массу наружных стен втрое.

Объем несущих конструкций получают, умножая их длину по периметру дома на толщину и высоту. Для дальнейших расчетов необходимо знать плотность стен, которая зависит от вида используемых материалов и указывается в справочной литературе.

Определение числа опор

Для расчета количества свай полученную массу дома с учетом дополнительного запаса прочности нужно разделить на несущую способность одного конструктивного элемента. Расчет величины нагрузки, которую должна выдерживать опора для фундамента, определают следующие параметры:

• длина и диаметр лопастей сваи;
• прочность материала;
• структура и плотность грунта на уровне расположения лопастей после закручивания.

Характеристики почвы зависят от ее вида и определаются по справочнику.

Чем меньше несущая способность грунта на месте строительства дома, чем короче расстояние между опорами фундамента.

Расстояние между сваями

В отличие от других видов свай минимальное расстояние между винтовыми опорами не регламентируется, но во многом зависит от прочности ростверка. Согласно практическим данным по расчетам, полученным во время строительства домов в российских условиях, оно составляет 1,7 м на площадках с обычным грунтом.

Максимальное расстояние зависит от материала стен и для одноэтажных зданий должно быть:

• для каркасных и сборно-щитовых сооружений – 3 м;
• для строений из бруса или бревен – не менее 3 м;
• для зданий из кирпича – 2 м;
• для домов из шлакоблоков и газобетона – 2,5 м.

Для более высоких сооружений шаг между опорами свайного фундамента делают меньше.

При необходимости максимальное расстояние от одной сваи до другой можно увеличить, но в этом случае придется возводить ростверк с учетом дополнительной нагрузки, для которой необходим дополнительный расчет.

Главная » Полезные данные по кредитам » Максимальный шаг свай. Как рассчитать расстояние между сваями? Несущая способность грунтов