Через какое расстояние ставят винтовые сваи?

Расстояние между винтовыми сваями: расчет

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.

Какие шаги делать между винтовыми сваями?

Скажем сразу, что все индивидуально и рассчитывается отдельно для каждого проекта дома, но в среднем расстояние между винтовыми сваями должно быть около 2 метров, но не больше 3 метров. Всё зависит от каркаса дома, который вы используете, обычно одноэтажные и двухэтажные дома не требуют очень близкого расстояния между сваями, но многие компании, которые занимаются установкой винтовых свай пытаются продать нам как можно больше и устанавливают сваи чуть ли не каждый метр, такой фундамент нам с вами не нужен, зачем переплачивать в два раза больше?

Устройство свайного фундамента имеет две главные отличительные особенности, которые можно отнести к преимуществам. Первая — возможность заглубления до 30 м с целью достижения плотных слоев грунта. Вторая — устройство основания под строительство дома в местах, где никакие другие виды фундаментов невозможно заложить по техническим и экономическим причинам, например, над водой.

Ниже приведем примеры и преимущества использования свайного фундамента:

• Данный вид фундамента не требует дополнительных земляных работ, например, раскопку котлованов или траншей.
• К дому, построенному на сваях легко пристроить дополнительный объект
• По сравнению с ленточным фундаментом работы над фундаментом на сваях занимает всего несколько дней.
• Возведение фундамента на сваях не зависит от погодных условий и времени года.

Разновидности и порядок размещения свай

В настоящее время разработано множество разновидностей свай, которые отличаются друг от друга по нескольким параметрам:

• По внешнему виду — от круглого до многоугольного сечения, с прямоугольной, пирамидальной и конусной формой стержня;
• По конструкции — пустотелые, сплошные, трубчатые, цельные, составные;
• По материалу — деревянные, металлические, железобетонные, бетонные, комбинированные;
• По типу насадок — конические, раздвижные, с уширением, винторезом и без них;
• По способу армирования — продольные, поперечные, напряженные, ненапряженные и без армирования;
• По функционалу — стоячие и висячие.

1. Стоячие сваи — конструкции, которые устанавливаются с заглублением до плотных слоев грунта. В этом случае нагрузка поглощается непосредственно грунтом, на который опирается свая.
2. Висячие сваи — конструкции, в которых нагрузка от веса дома передается через боковые поверхности сваи в почву. Этот тип наиболее часто реализуется в пирамидальных и конических сооружениях для внедрения в плотный грунт, под которым может находиться водоносный слой.

Расположение свай зависит от характеристик почвы, рельефа местности и может быть одиночным, рядовым, кустовым и комбинированным.

Одиночный вариант обычно используется для укрепления элементов плитного фундамента по центру, под отдельными стенами или углами.

Рядовый вариант — самый распространенный при устройстве свайных фундаментов, он может быть применен по линии одной стены, по периметру здания и под перегородками.

Кустовое расположение свай представляет собой усиление одиночного варианта в какой-либо точке застройки, где несколько столбов, расположенных близко друг к другу, выполняют функцию единичной опоры.

Комбинированный вариант расположения свай используется на сложных рельефах и подвижных грунтах, когда в различных точках пятна застройки необходимо заложить один или несколько столбов в целях усиления определенного участка свайного фундамента.

Способы закладки фундамента

Существует несколько основных способов устройства свайного фундамента в индивидуальном строительстве.

Что лучше железобетонные сваи или винтовые?

Заливка железобетонных свай предполагает бурение скважины расчетной глубины, после чего туда внедряется армированный каркас и подается бетонная смесь. Забивание готовых свай с прочными и заостренными концами производится с использованием специальных машин, оборудованных молотом на гидро- или пневмоприводе.

Вдавливание свай требует специального оборудования. Этот способ используют в населенных пунктах, где работа забивающей и вибрирующей техники нарушает покой граждан, либо на участках, где динамические воздействия на грунты могут вызвать оползни, эрозию почвы или обвалы со склонов гор.

Устройство свай вибрированием используется на влажных неплотных грунтах. В процессе работы свая погружается в почву под собственным весом с помощью вибрационных сил. Одновременно с этим происходит уплотнение грунта вокруг сваи и под ней.

Вбивание бетонных свай нужно только для высотных жилых домов, каркасные дома не требуют основательного фундамента и для них отлично подходят небольшие винтовые сваи, которые легко устанавливаются за один день, это их неоценимый плюс!

Ввинчивание свай по технологии и условиям проведения работ аналогично вдавливанию. Отличие состоит, что всё можно сделать вручную, а можно на оборудовании погружаемого конца сваи винтовой насадкой. Техника, которая используется для завинчивания свай в грунт, может применяться для бурения скважин под заливку железобетонных свай.

Перед монтажом такого типа фундамента следует провести геологическое исследование или произвести тестовое вкручивание свай, чтобы определить качество грунта, а также возможные скрытые показатели. Для того чтобы свести до минимума воздействие подвижности грунта на фундамент, а также, чтобы фундамент смог выдержать вес несущей конструкции, следует вбивать сваи через определенные промежутки. Для каждого отдельного проекта следует производить индивидуальные расчеты промежутков между винтовыми сваями. После расчёта промежутков между винтовыми сваями подбирается фундамент. Расчёт производится по стандартным формулам на этапе разработки проекта каркасного дома.

Рассмотрим несколько обстоятельств, которые стоит учитывать при расчёте фундамента каркасного дома:

• Качество грунта, степень увлажнения почвы за счёт дождевой воды, наличие грунтовых вод, уровень влажности;
• Общий вес всех перегородок и стен;
• Определить каким будет фундамент по форме и структуре фундамента;
• Определить уровень распределения бруса по раме ростверка. Распределение бруса по рамке ростверка бывает рядное и шахматное.
• А также нагрузку на фундамент, тип и характеристики (полная масса дома);

Для расчёта массы дома стоит учесть все основные конструкции и умножить на плотность соответствующего материала. Также к расчёту массы дома следует добавить массу жителей, всей мебели, техники, лестниц, окон и т.д. полученный результат умножаем на коэффициент запаса прочности. Данные о плотности стройматериалов можно посмотреть в любом справочнике. Конечно рассчитать и вычислить все точно достаточно сложно, в таком случае может помочь статистика. Для каркасных домов следует умножать массу несущих стен на три.

Ростверк является самым оптимальным и универсальным решением для организации прочных, надежных и качественных оснований под дом прежде всего благодаря тому, что в данной конструкции воплощены наилучшие показатели столбчатых, свайных и ленточных фундаментов. Ростверки можно устраивать на рельефах любой сложности с самыми разнообразными характеристиками грунтов без ограничений по типу и весу строений. Исключение составляют лишь цельноскальные породы, где разработка ям или скважин невозможна либо экономически нецелесообразна.

Низкий ростверк устраивают на сухих, плотных и сыпучих грунтах с минимальным влиянием паводковых, ливневых и талых вод.

Повышенный ростверк закладывают на почвах со слабой степенью пучинистости, где возможно значительное увлажнение поверхностного слоя грунта под воздействием ливневых, паводковых и талых вод.

Высокий ростверк организуют на любых почвах со средней и высокой степенью пучинистости. В данном случае нижний край ленты ростверка приподнимают не менее чем на 10-15 см над уровнем земли во избежание воздействия сил напряжения от поверхностного взбухания почвы во время морозов.

Выбор типа ростверка зависит от состояния грунта, местных климатических условий и веса здания с учетом возможной снежной нагрузки. Определение количества столбиков, расстояние между сваями и ширины монолитной ленты относится к ответственным проектным показателям. Потому эту часть расчетов лучше доверить специалистам. Разметка, подготовка ям под столбы или закладка свай производится по тем же технологиям, что для свайных и столбчатых фундаментов, а заливка ленты аналогична устройству ленточного фундамента.

Особенности свайного фундамента

При строительстве небольших каркасных домов рекомендуется свайный фундамент. Однако при возведении больших, высоких зданий использование данного вида фундамента нежелательно, так как конструкция будет подвержена влиянию сильного ветра, а также множество других факторов из вне, которые могут привести к разрушению здания.

Огромным плюсом винтовых свай состоит в том, что строительство дома можно производить на склоне

Инструкция для установки свайного фундамента

Первое, что следует сделать это выбрать и разметить территорию для строительства дома на сваях. Чтобы исключить возможные проблемы в дальнейшем следует получить план подземных коммуникаций и силовых кабельных сетей.

Установка свай. Существует несколько нехитрых способов. Например, ввинчивание свай в грунт до упора вручную, либо же забиваем механическим путем. В намеченном месте установки свай делаем небольшое углубление, так называемая направляющая. Далее возводится опора. Опору следует устанавливать строго вертикально.

Рычагом опоры становится лом, установленный в отверстие опоры, на который устанавливается труба. Следует изначально устанавливать опоры строго вертикально, так как в дальнейшем исправить уже не получится. Поэтому при вкручивании следует внимательно следить за положением опоры и при необходимости корректировать по вертикали. В некоторых случаях следует подготовить вручную углубление до 50 см, а может быть и больше — это проблема может возникнуть при наличии камней или твердых парод грунтов.

Глубина погружения свай рассчитывается индивидуально согласно проекта и не должна превышать уровеня твердых пород грунта.

Правила работы с винтовыми сваями

По окончанию монтажа опор их выравнивают по высоте и при необходимости подрезают болгаркой, делать это следует для того, чтобы устранить горизонтальное проседание плит и брусьев основания дома. Высота винтовых свай фундамента над уровнем земли не должна превышать 60см. Далее конструкция заливается бетоном с целью получения прочности и надёжности фундамента будущего дома. Важно также устранить лишний воздух с бетонной поверхности, так как это может привести к деформации бетонной плиты в дальнейшем. Следующим этапом привариваются оголовки и делается обвязка брусом. Также можно использовать металлические швеллера, заменив ими брус. При использовании швеллера оголовки можно исключить, что существенно снизит стоимость фундамента и будущего дома.

Строго на строго при возведении свайного фундамента запрещается:

• Удлинять или исправлять закрученные сваи;
• Использовать повреждённые сваи;
• Погружать сваи на глубину менее полутора метра от верхнего уровня грунта;
• Допущение вертикального уклона более 2 градусов;
• При вкручивании корректировать сваи под горизонтальный уровень.

Очень важно перед монтажом свайного фундамента внимательно ознакомиться с технологиями и правилами монтажа. В дальнейшем это обязательно принесёт большую пользу, а также получится качественное и долговечное основание будущего дома.

Как вычислить расстояние между сваями

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

• все вышеописанные факторы;
• вес постройки вместе с коммуникациями, мебелью и отделкой;
• полезная нагрузка (прописана в СНиП – к примеру, для одноэтажных домов без необычных условий эксплуатации она составляет 150 кг/м2);
• максимальные нагрузки, связанные с ветром и снегом (зависят от климатического пояса и конкретного региона – их можно найти в специализированных справочниках или узнать у геодезиста, который приедет измерять грунт);
• коэффициент запаса (обычно варьируется от 1,1 до 1,25 – когда планируется нагрузка на постройку сверх нормы, «берут выше»).

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:

• размеры – 6х6 м (именно такие размеры у одного из самых популярных типовых домов);
• общий объем бруса (вместе с крышей) – 20 м3;
• вес кубометра (м3) – 800 кг.

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:

16 т + 2 т = 18 т

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

6 м * 6 м = 36 м2

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.

• для двухэтажного дома нужно увеличить полезную нагрузку в 2 раза;
• если второй этаж – мансардный, то она увеличивается примерно в 1,5 раза (в зависимости от объема бруса, использующегося для мансарды, ведь размеры этого этажа могут быть разными);
• чтобы рассчитать расстояние между винтовыми сваями для любого каркасного дома – применяется этот же пример, но суммарный вес древесины будет меньше.

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:

• минимальный промежуток – 3 диаметра выбранной опоры с лопастями;
• максимальное расстояние между винтовыми сваями – 6 диаметров.

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.

Нагрузка на основание является суммарной величиной, сложенной из следующих значений:

• Вес дома со всеми конструкциями, перекрытиями и прочими конструкционными элементами.
• Величина снеговой нагрузки на кровлю в зимний период.
• Ветровая нагрузка.
• Эксплуатационная нагрузка.

Вес дома — расчетная величина, которую получают сложением веса стен, крыши, перекрытий и прочих элементов. Все необходимые данные можно взять из приложений СНиП, умножая удельные величины на площади или объемы существующих конструкций.

Эта стадия расчетов самая продолжительная, важно не пропустить никакие конструкции, учесть все элементы. Необходимо проявить максимальную внимательность и последовательно сложить вес всех частей дома.

Снеговая нагрузка определяется путем умножения общей площади кровли на величину удельного снегового давления (на м2). Эта величина имеется в приложениях СНиП, выбирается соответствующий регион и получаются нужные данные.

Тем же способом определяется ветровая нагрузка, весьма актуальный параметр для некоторых регионов.

Эксплуатационная нагрузка — это вес людей, мебели, бытовой техники и прочего имущества, находящегося в доме. Пренебрегать этими значениями не следует, поскольку они значительно изменяют общую величину нагрузок.

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:

• одиночное – под вертикальными стойками каркасного дома, в угловых точках, под несущими стенами (равноудалено с шагом не более 3 метров);
• ленточное – под несущими стенами, но, в отличие от одиночных винтовых свай, с укороченным шагом, доходящим нередко до 0,5м. Расположение опор в виде ленты позволяет фундаменту принимать и распределять более существенные нагрузки;
• кустовое – под тяжелыми одиночными или групповыми конструкциями, а также под массивным оборудованием. Шаг, в этом случае, значения не имеет, так как винтовые сваи в месте установки могут размещаться слишком близко в хаотичном порядке. Главное условие – они должны присутствовать по всему периметру и площади плитного ростверка небольших размеров, требующегося для монтажа, к примеру, тяжелой несущей колонны каркасного здания;
• сплошное, называемое свайным полем. Опоры заполняют всю площадь под фундаментной плитой с шагом около одного метра. Такое размещение винтовых свай в плане практикуется при проектировании тяжело нагруженных объектов или при строительстве на грунтах со слишком слабой несущей способностью.

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

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.

Особенности расчета

При вычислении интервала размещения свай необходимо учитывать определенные существенные критерии. Это позволит не располагать элементы слишком близко, расходуя средства зря, и не ставить их слишком далеко, подвергая фундамент и весь дом опасности просадки.

В расчетах профессиональных строителей учитываются следующие моменты:

• масса строения (каркас, крыша, отделка и т. п. );
• масса внутреннего наполнения (оборудование, мебель, вещи и жильцы);
• динамические факторы (ветровая нагрузка, вес снега на крыше зимой);
• несущая способность грунта;
• технические параметры винтовых свай;
• коэффициент запаса.

Для определения полезной нагрузки при расчете интервала размещения свай используется соответствующий СНиП. Например, для одноэтажного жилого строения нагрузка установлена на уровне 150 кг на 1 кв. м. площади. Показатели ветровой и снеговой нагрузки являются справочными и устанавливаются для каждого региона в зависимости от местной погодной специфики. Коэффициент запаса в среднем составляет от 1.1 до 1.25.

Перед планированием расположения свай необходимо вычислить их количество. Оно определяется на основе общей нагрузки на опоры. Суммарный вес делится на несущую способность одной сваи, в результате чего выясняется точное количество опор. Далее происходит их размещение с равным интервалом по периметру строения и под несущими конструкциями.

Второй вариант – это расстановка свай, планируемая исходя из определения нагрузки на 1 погонный метр ростверка. Чтобы ее вычислить, необходимо общую нагрузку здания разделить на общую длину всех несущих стен, а потом разделить на несущую способность выбранного типа свай. В результате получается показатель, определяющий необходимое количество опор для поддержания 1 метра ростверка. После этого определяется необходимый интервал размещения свай, достаточный для поддержания фундамента. Этот метод используется для более массивных строений и редко применяется для малоэтажных каркасных домов.

Для определения примерной несущей способности свай конкретного типа нужно посмотреть в таблицу с соответствующими показателями. Более точная информация, используемая в финальных вычислениях, указывается производителем в спецификации на конкретный товар. Стоит учитывать, что минимальное расстояние, на котором вкручивают сваи для дома и террасы – 108 см.

Проводим вычисления

Чтобы правильно рассчитать расстояние между сваями для вашего каркасного дома, наглядно рассмотрим, как их проводить, на примере одноэтажной постройки из деревянного бруса. Его площадь составляет 6х6 м. Вычисляем объем древесины, для этого берем во внимание высоту стен дома с учетом крыши и их толщину. Представим, что у нас получилось 20 000 м3.

Далее берем массу одного куба древесины (800 кг конкретно в нашем примере) и умножаем ее на 20 000 м3. У нас получается 16 тонн, именно такую нагрузку на фундамент дает чистый каркас.

Далее сюда необходимо прибавить массу отделочных и кровельных материалов (примерно 2 тонны).

Далее следует вычислить:

1. Полезная нагрузка. 36 м2(площадь дома)*150 кг/м2 = 5,4 тонны.
2. Снеговая нагрузка. 36 м2*120 кг/м2 = 4,32 тонны.

Суммируем все три результата и получаем 27,72 тонны. Далее умножаем это число на коэффициент запаса — 1,1. В результате мы получаем 30,492 тонны нагрузки.

В строительстве мы будет использовать сваи с диаметром 8,9 см. Одна такая опора рассчитана на 2 тонны нагрузки. Минимальное количество свай рассчитывается следующим образом: 30,492/2=16. Это минимальное количество свай, которое располагается по периметру здания. Также необходимо установить дополнительные сваи под лаги пола и несущие станы.

Важно! Если здание 2-х этажное, нагрузка умножается на 2.

Это обобщенный пример, как проводятся расчеты, но в нем не учитываются индивидуальные особенности местности и самого проекта. Рекомендуется доверить эту работу, как и проектирование здания, профессионалам. Это гарантирует надежность и долговечность фундамента.

Какое минимальное расстояние между винтовыми сваями возможно?

При возведении малоэтажных домов используются винтовые сваи. Основными преимуществами устройства такого фундамента являются минимальный объем земляных работ, достаточно простая технология установки, возможность применения в почве любого типа.

Важным этапом, предшествующим началу строительства, являются инженерно-геодезические изыскания, по результатам которых определяется качество грунта, наличие грунтовых вод, другие особенности места, отведенного под строительную площадку. Полученные данные учитываются во время проектирования дома. Также рассчитывается свайное поле, подбирается шаг, определяется несущая способность фундаментной конструкции, подбираются параметры свай, устанавливается нужное количество.

Через какое расстояние ставят винтовые сваи

При определении шага за основу берется полная нагрузка на фундамент. Согласно строительным нормам, он не может превышать двух метров. Увеличение снижает несущую способность конструкции. Такое расстояние считается максимальным, независимо от типа постройки.

В зависимости от массы здания промежутки между опорами могут быть увеличены. Для домов из шлакоблоков, газобетона расстояние до 250 сантиметров, для деревянных зданий допускается 300 сантиметров. Не менее важное значение имеет сечение сваи. Чем оно больше, тем больший вес способна выдержать опора. Соответственно, можно сократить число, увеличить пространство между ними без ущерба постройке.

При определении шага учитываются следующие факторы: