на каком расстоянии должны быть винтовые сваи

Как рассчитывается расстояние между сваями в винтовом фундаменте?

Установка винтовых свай – один самых быстровозводимых и наименее затратных способов возведения фундамента для малоэтажных и легковесных сооружений.

Чтобы силовая конструкция отвечала всем требованиями безопасности, необходимо на этапе проектирования выполнить ряд условий, в том числе определить оптимальное расстояние между сваями в винтовом фундаменте.

Через какое расстояние устанавливаются винтовые сваи для фундамента, расскажем в статье.

От чего зависит интервал?

От расположения конструктивных элементов в свайном поле зависит равномерность распределения нагрузок.

Факторы, от которых будет зависеть интервал между сваями:

Шаг между опорами не всегда выбирается одинаковым. Составленный во всех деталях план дома позволяет определить точки, в которых нагрузка на основание будет максимальной.

Так, винтовые сваи в обязательном порядке вкручивают в следующих местах:

Определение несущей способности грунта

Определение сопротивления грунта нагрузкам является одним из ключевых этапов при расчете фундамента, в том числе нахождения расстояния между опорными элементами.

Основные факторы, от которых зависит несущая способность грунта:

Перенасыщение почвы влагой, на которую влияет уровень подземных источников, снижает несущую способность грунта в несколько раз. Фактор увлажненности не касается участков, где в преобладающем количестве содержится песок средней и большой крупности. Предельные нагрузки на почву, которые не приведут к существенным осадкам фундамента, изучены и занесены в справочники общего пользования.

Данные, которыми пользуются конструкторы, занимающиеся инженерными расчетами для строительства фундамента, отражены в таблице:

Для строительства на слабом и переувлажненном грунте выбирают большее количество опор, вследствие чего уменьшается растояние между силовыми элементами. Узнать геологические особенности участка можно из результатов профессиональных изысканий, которые проводят специализированные компании.

Для частно домостроения можно определить тип грунта самостоятельно. В этом случае бурят несколько скважин или копают ямы на глубину не менее 2 м. По срезу почвы станет ясно, из каких пород состоит грунт, на какой глубине находится несущий пласт, а также насколько увлажнена земля.

Расчет нагрузки

Чтобы определить суммарную нагрузку на фундамент, необходимо знать:

Для нахождения веса конструктивных элементов используют удельный вес строительных материалов, который можно узнать из справочников в общем доступе. Полезную нагрузку, которая включает вес людей и мебели, условно принимают равной 150–180 кг/м2.

Поскольку точно определить некоторые параметры достаточно сложно, добавляют к нагрузке запас надежности 10–25%.

Сопоставление параметров позволяет судить о том, правильно ли рассчитано количество свай относительно геологическим условиям.

Если нагрузки превышают допустимое сопротивление почвы, то разницу нивелируют за счет уменьшения шага (увеличения количества свай) или увеличения несущей способности фундамента путем выбора опорных элементов большего диаметра.

Основные схемы свайного поля

План размещения опорных элементов подбирают индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, а также сложности рельефа.

Как правильно выбрать шаг?

Расстояние между соседними силовыми элементами рассчитывают, исходя из количества свай, а также их диаметрами. Для этого вначале определяют проектные нагрузки и анализируют особенности конструкции.

В случае с одиночным и ленточным расположением за основу берут периметр постройки и делят на количество свай. Результат сравнивают с минимально и максимально допустимыми параметрами и, в случае необходимости, подбирают шаг.

Ошибки в расчете расстояния между опорными элементами приведут к перерасходу средств, либо к риску проседания стен, если несущая способность фундамента в местах с максимальной нагрузкой будет недостаточной.

Минимальное и максимальное значение

Наименьшее значение шага зависит от толщины почвы, которая уплотняется лопастями вокруг сваи в процессе ее вкручивания.

Согласно нормам из СНиП, минимальный шаг принимают равным трем диаметрам опорных элементов, а максимальный – шести диаметрам.

Исключение составляют такие случаи:

Оптимальное размещение столбов

Рациональное расстояние между опорными элементами выбирается на этапе проектирования сооружения, когда есть чертеж постройки, а также известны геологические особенности участка.

Как правило, при строительстве тяжеловесных сооружений с использованием винтовых свай сокращают расстояние между ними до тех пор, пока решение остается экономически целесообразным.

На практике шага в размере 1,5 м будет достаточно, чтобы фундамент равномерно распределял максимально возможные нагрузки на грунт, если была реализована технология обвязки опор деревянным, металлическим или бетонным ростверком.

Увеличить расстояние между силовыми элементами можно за счет выбор свай с большим диаметром. В этом случае можно повысить несущую способностью основания для тяжелых сооружений.

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Заключение

Расстояние между опорными элементами регламентируется строительными нормами, изложенными СНиП и ГОСТах.

Как правило, шаг составляет от 1,5 до 3 м. Оптимальный диапазон выбирается на этапе проектирования с учетом геологии участка, особенностей конструкции и прочности свай.

Любые вынужденные изменения в параметрах в процессе монтажа должны согласовывать с конструктором, который проводил инженерные расчеты для фундамента.

Источник

Шаг винтовых свай – оптимальное расстояние, размещение в плане, расчет

От шага установки винтовых свай зависит, насколько надежным будет фундамент дома. Вес строения переносится на опоры, посредством которых нагрузки передаются на грунт, поэтому правильным считается предположение о том, что чем больше винтовых свай будет располагаться под домом, тем меньшее давление они будут оказывать на грунтовое основание. Таким образом, можно сделать вывод, что шаг между фундаментными опорами напрямую зависит от общей массы здания, включающей полезные и временные нагрузки.

Оптимальное расстояние между сваями

Винтовые металлические опоры для каркасного или брусового дома устанавливают с шагом не более трех метров. Но нередко его уменьшают до 1-1,2 метра. Данный параметр зависит от суммарной величины нагрузок и свойств грунта. Узнать более точное расстояние помогает расчет, который допускается не выполнять для временных и неответственных строений.

Сваи устанавливают равномерно по длине стены, обязательно – по внутренним или внешним углам, в местах сопряжения несущих стен и расположения ответственных узлов, а также под столбами каркасного строения.

Определяя шаг винтовых опор, следует учитывать длину ростверковых балок, так как обоими концами они должны опираться на оголовок ввинченной трубы. Это касается как каркасного, так и брусового дома. Но в случае устройства бетонного ростверка данный фактор во внимание не принимается.

Если в качестве основания дома предусматривается выполнение плитного фундамента, то местоположение винтовых свай определяется проектной документацией. Такая конструкция предполагает чуть более сложный расчет, но принцип остается все тот же – опоры размещаются под несущими стенами или колоннами каркасного дома.

Размещение винтовых свай в плане

Целостность дома помогут сохранить правильно расставленные опоры. С их помощью нагрузка равномерно будет распределяться под площадью застройки, в связи с чем удастся избежать нежелательных просадок. Дом со сложными контурами в плане требуют особого внимания, особенно углы и места сопряжения стен. Установка под ними винтовых свай является обязательной.

Схемы размещения свай зависят от конструктивных особенностей дома. Существует четыре типа их расположения в плане:

Для частных домов и небольших строений используются, как правило, первые два типа расположения винтовых свай.

Особенности расчета

Определяясь с шагом винтовых свай, следует соблюдать разумные доводы. Слишком большое расстояние между опорами приведет к просадке дома, а маленькое – к перерасходу материальных средств. В связи с этим, специалисты рекомендуют выполнять расчет, учитывающий:

Полезная нагрузка при расчете шага установки свай определяется по соответствующим СНиП или техническим условиям. К примеру, для одноэтажного жилого дома она составляет около 150кг, приходящихся на квадратный метр площади. Показатели снеговых и ветровых нагрузок принимаются по справочникам, в зависимости от региона строительства объекта. А коэффициент запаса, как правило, составляет 1,1-1,25.

Несущая способность свай прямо пропорциональна диаметру металлической трубы, числу, форме и размеру лопастей.

Сам расчет требуемого для фундамента количества винтовых опор достаточно прост. Их число и линейные размеры несущих стен в плане оказывают влияние на шаг установки свай. Суммарная нагрузка делится на несущую способность одной металлической опоры. В результате получается требуемое число свай, которые с равным шагом распределяются по периметру ограждающих конструкций дома.

Другой вариант расчета сводится к определению усилий, воздействующих на один погонный метр ростверка. Для этого общая нагрузка делится на длину всех несущих стен, после чего полученный результат еще раз делится на несущую способность выбранных винтовых свай. В итоге получается число опор, требуемых для поддержания одного метра обвязки, находящейся под нагрузкой. Дальнейший расчет сводится к тому, чтобы узнать, с каким шагом следует устанавливать сваи, чтобы фундамент смог выдержать расчетные усилия. Такой способ предназначается для массивных строений.

Несущая способность металлических винтовых свай указывается производителем в технической документации. С приблизительными параметрами можно ознакомиться по таблице.

Следующим после расчета этапом является схематичная расстановка винтовых свай в плане фундамента. Как отмечалось ранее, они в обязательном порядке должны присутствовать в углах, под колоннами и в местах сопряжения несущих стен. Остальные сваи распределяются равномерно между основными опорами. Таким образом выясняется точный шаг между винтовыми сваями.

Наглядные вычисления

Для примера можно взять расчет одноэтажного дома из бруса размером 6*6 метров. Объем древесины вычисляется в зависимости от толщины стен и высоты строения, с учетом крыши. Допустим, что он составляет 20 тыс. кубометров. Число умножаем на вес одного куба древесины (в нашем случае – 800кг). В итоге получаем общую нагрузку 16 тонн. Сюда прибавляем вес кровельных и отделочных материалов (допустим, 2 тонны).

После суммирования получаем цифру – 27,72 тонны, которую умножаем на коэффициент запаса – 1,1. В результате, при расчете количества винтовых свай используем показатель нагрузки – 27,72*1,1=30,492т. Приняв за основу сваи диаметром 89мм с расчетной нагрузкой 2 тонны, получаем минимальное число свай – 30,492/2=16 штук, которые равномерно распределяем по внешнему периметру дома. Дополнительные опоры могут устанавливаться, к примеру, для половых лаг.

Для двухэтажного дома полезная нагрузка увеличивается вдвое.

Приведенный расчет не является точным. В каждом конкретном случае возникают дополнительные усилия, появляются внутренние несущие конструкции, столбы, оборудование и т.д. Нередко отделочные материалы значительно увеличивают массу дома. Все нюансы должны учитываться в индивидуальном проекте, устанавливающем шаг фундаментных опор.

Источник

Расстояние между винтовыми сваями

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

Содержание статьи:

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:

1. Несущая способность грунтов

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

Чтобы фундамент воспринимал нагрузки от здания и передавал их на основание, лопасть сваи должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью мощностью слоя не менее трех диаметров лопасти сваи. Не менее важно при этом подобрать и правильную конфигурацию лопасти, которая минимально нарушит структуру грунта и позволит избежать снижения его несущей способности (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

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 «Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи?»). Он расположен всегда ниже глубины промерзания.

Если знать физико-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 их стоимость довольно велика. Как сказано выше, для принятия правильного решения достаточно получить только физико-механические характеристики, поэтому из всего комплекса изысканий можно выполнить часть работ, что поможет значительно удешевить процедуру.

Проще и надежнее всего определить физико-механические характеристики грунта возможно с помощью зондирования. Зондирование – полевой метод испытания, который дает наиболее достоверные сведения о свойствах изучаемых грунтов и сопротивляемости фундаментов в таких грунтах на конкретной площадке. Зондирование позволяет оценивать грунт в состоянии его естественного залегания с максимальной эффективностью. Главное достоинство этого метода – его быстрота, то есть возможность проведения большего числа измерений за короткое время, что позволяет сократить стоимость и продолжительность инженерных изысканий без ущерба для достоверности получаемых результатов (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

2. Нагрузки от здания/сооружения

Чтобы правильно рассчитать воздействие на фундамент, необходимо выполнить сбор всех нагрузок.

В статье «Сбор нагрузок на фундамент, как рассчитать, примеры» мы привели пример расчета, учитывающий те виды воздействия, которые принципиальны при расчете фундамента из винтовых свай для объектов ИЖС. На данную статью можно ориентироваться при самостоятельном выполнении указанных расчетов.

3. Материал и сечение ростверка

Ростверк – это конструктивный элемент, служащий для равномерного распределения нагрузок от строения по всему фундаменту. Он может быть высоким и низким.

К высоким ростверкам относятся установленные на определенной высоте элементы. Как правило они выполняются из бруса, бревна, балок сортового проката (швеллер, двутавр, уголок). Низкий ростверк – это элемент, расположенный непосредственно на поверхности грунта или ниже. Наиболее часто его выполняют в виде железобетонной ленты. Подробную информацию о разных типах ростверков Вы найдете в разделе «Устройство ростверка».

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 расстояние между сваями не превышало трех метров. «Провисание ростверка» связано с деформацией изгиба конструкции ростверка под собственным весом или в сочетании с приложенной нагрузкой. При этом несущая способность может обеспечиваться. Для любой конструкции есть требования по предельной величине такого изгиба. Для подобных конструкций она составляет не более 1/200 от пролета. К примеру, если шаг между сваями 3,0 м, то прогиб не должен превышать 15 мм.

Величина изгиба конструкции определяется жесткостью сечения, величиной пролета и приложенной нагрузкой. Эта характеристика – 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.

Чтобы рассчитать прогиб ростверка с минимальными отклонениями, рекомендуем воспользоваться онлайн-калькуляторами, представленными на специализированных ресурсах в сети. Обратите внимание, что для этого Вам потребуется информация не только о материале ростверка, но и о нагрузках от строения (подробнее «Расчет свайного фундамента»).

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

ГК «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.

Источник

Какое допустимо минимальное и максимальное расстояние между сваями при строительстве каркасного дома.

Объясним какая дистанция должна быть между сваями фундамента. Какие факторы влияют на шаг винтовых свай.

Факторы влияющие на шаг винтовых свай

Шаг свай под каркасный дом – это переменная величина. Она может достигать 3 м, но чаще всего из-за особенностей почвы уменьшается до 1,5 м и менее. Шаг рассчитывают согласно нескольким факторам:

Исходя из всех этих факторов, проводят точный расчет расстояния между винтовыми опорами. Точность важна по 2 причинам:

Несущая способность грунта

Расстояние между сваями достаточно сильно зависит от грузонесущей способности грунта. А эта способность, в свою очередь, зависит от 3 факторов:

Последний параметр – самый важный. Почва одного типа и с одинаковой плотностью может обладать совершенно разной несущей способностью в зависимости от того, влажная она или сухая. Разница может быть в 2 раза или даже более.

Несущую способность (также называется расчетным сопротивлением) самых распространенных грунтов можно узнать из таблицы.

Но чтобы определить, на каком расстоянии ставят винтовые сваи, одной таблицы недостаточно – нужны геодезические измерения. Вызов специалиста на участок планируемого строительства поможет определить уровень грунтовых вод и плотность грунта, а затем – точно рассчитать его несущую способность.

Длина сваи

Здесь всё довольно просто. Чем длиннее сваи – тем глубже их вкапывают в землю. Поэтому они справляются с нагрузкой побольше. Когда делается свайный фундамент – расстояние между сваями зависит от их длины. А ее, в свою очередь, определяют особенностями грунта:

Шаг свай коррелирует не только с их длиной, но и с диаметром. Нагрузка на опору зависит от обеих характеристик, но высчитывать ее самостоятельно не приходится – ее указывает производитель.

Диаметр свай

Расстояние между винтовыми сваями также напрямую связано с их диаметром. В таблице указаны примерные расстояния. Чтобы рассчитать более точно, нужно обращаться к особенностям почвы.

Как вычислить расстояние между сваями

Чтобы в точности рассчитать расстояние установки винтовых свай, нужно учитывать:

Принцип расчета прост. Берут вес постройки и определяют на его основании общую нагрузку постройки. Потом – делят ее на расчетную нагрузку одной опоры. Итоговым результатом становится точное количество свай, которые должны быть расположены по периметру сооружения.

Пример вычисления

Проще всего определить расстояние между сваями винтового фундамента на конкретном примере. Представим себе брусовый одноэтажный дом с такими характеристиками:

Первый шаг – умножить вес кубометра бруса на его общий объем:

800 кг * 20 м3 = 16000 кг (16 т)

К этому показателю нужно прибавить суммарный вес кровли, отделки и мебели. Предположим, что это 2 т:

Идем дальше. Согласно СНиП, полезная нагрузка для деревянного дома – 150 кг/м2. Нужно умножить ее на площадь здания:

150 кг/м2 * 36 м2 = 5400 кг (5,4 т)

Снеговетровая нагрузка содержится в справочных материалах. Допустим, она составляет 120 кг/м2 (среднее значение по России). Умножим и ее на площадь дома, после чего сложим обе площади и прибавим к ним суммарный вес здания:

120 кг/м2 * 36 м2 = 4320 кг (4,32 т)

5,4 т + 4,32 т = 9,72 т

9,72 т + 18 т = 27,72 т

Дальше – умножим получившуюся величину на коэффициент запаса. Поскольку дом будет эксплуатироваться в обычных условиях (без экстремальных нагрузок), то коэффициент – 1,1. Считаем:

27,72 т * 1,1 = 30,492 т

Последний этап – разделить полученное число на нагрузку одной опоры. Для конструкции из бруса обычно применяют сваи с сечением 89 мм, а нагрузка каждой из них – чаще всего 2 т. Считаем:

30,492 т / 2 т = 15,246

Округлять нужно всегда к большему, чтобы избежать перенагрузки. Поэтому получается 16 свай. Остается только расположить их равномерно. Для этого определим общую протяженность стен и разделим ее на количество опор:

Итак, ставить сваи надо будет на расстоянии 1,5 м одна от другой. Таким должен быть максимальный интервал между винтовыми сваями, но его можно и сократить, если есть лишние деньги (с уменьшением промежутка количество опор возрастет). Также есть смысл потратиться на дополнительные опоры, которые будут поставлены не по периметру дома, а посередине – чтобы принять на себя нагрузку напольного покрытия.

Минимальное и максимальное допустимое расстояние

Минимальное расстояние между винтовыми сваями, равно как и максимальный шаг свай, прописаны в СНиП. Важная оговорка – там указывают диаметр конструкции вместе с лопастями. У опоры, внутреннее сечение которой составляет 89 мм, общий диаметр с лопастями – чаще всего 250 мм (но у разных производителей бывают небольшие отличия).

Итак, согласно информации из СНиП:

Эти параметры весьма условны. Более точно определить, на какое расстояние устанавливают винтовые сваи, можно по материалу строительства. Дальше рассмотрим рекомендуемый шаг между опорами именно для дачных домов.

Оптимальный шаг

Обычно опоры для построек из дерева ставят не чаще, чем в метре одна от другой. Промежутка в 1 м хватает, чтобы выдержать нагрузку кирпичного либо каменного здания. В ситуации с деревянными домами опоры почти никогда не ставят ближе, чем на дистанции в 1,2 м.

Максимальное расстояние между сваями на практике равно 3 м. Но такие широкие промежутки делают только для самых легких построек – заборов, небольших технических зданий. В жилых домах (даже самых легких – каркасных) очень редко используют дистанцию даже в 2 м – обычно делают меньше.

Есть определенные условия, влияющие на то, какое расстояние должно быть между винтовыми сваями. Рассмотрим их в таблице.

Чтобы уменьшить затраты, можно выбрать опоры для фундамента с диаметром 108 мм (вместо стандартного для частных домов – 89 мм). Они выдерживают большую нагрузку, поэтому их требуемое количество становится меньше.

Надеемся наша статья была вам полезна.

Источник