Как правильно определить расстояние между сваями

Свайный фундамент на сегодня является достаточно распространенным решением в малоэтажном загородном строительстве. Его можно устанавливать в любое время года, для этого не нужна специальная техника или использование особых эксклюзивных технологий. Однако такое основание прослужит без проблем достаточно долго только при условии, что оно будет правильно спроектировано еще на этапе создания чертежа.

Зачем нужен чертеж свайного фундамента?

Чертеж позволяет:

  • точно определить места установки винтовых свай, что позволит избежать деформации фундамента в дальнейшем;
  • четко выдержать нужные расстояния между свайными изделиями;
  • представить, как будет выглядеть обвязка свай и как лучше ее сделать;
  • рассчитать количество бетона, которое понадобится для последующего бетонирования ростверка;
  • указать точные размеры отверстий под крепления, которые будут расположены в строго отведенных местах и т.д.

Пример основного чертежа свайного фундамента.

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:

Схема размеров винтовых свай.

  • Выбор места. При определении с местом строительства необходимо убедиться в том, что в местах устройства фундамента не проложены инженерные коммуникации (кабель, трубопровод и пр.).
  • Разметка плана фундамента. 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.
  • Варианты размещения свай и их назначение

    Правильное размещение свай – основа целостности и долговечности фундамента и всего строения. При расстановке опор, согласно оказываемой нагрузке, удается избежать критических зон, угрожающих просадке свай и отдельных частей дома. Если здание обладает сложными контурами, размещение опор требует особого внимания.

    С этой целью разработано несколько основных методик.

    • Одиночное размещение. Сваи устанавливаются под опорами каркасных конструкций, в угловых стыках стен и под всеми несущими элементами. При этом их интервал не может быть более 3 метров.
    • Ленточное размещение. Сваи располагаются под несущими стенами с тем отличием от одиночного типа, что интервал их расположения заметно уменьшается и часто составляет всего полметра. Такая методика используется при необходимости выдерживать большую нагрузку (например, тяжелый 2-х или 3-х этажный дом).
    • Кустовое размещение. Такой тип необходим для поддержания тяжелых одиночных или групповых конструкций. Определенного шага для этого типа нет, так как часто сваи размещаются близко друг к другу в хаотичном порядке, соответствующем оказываемой нагрузке. Их размещение напрямую зависит от расчета зон давления. Единственное условие – элементы должны присутствовать по всему периметру и площади плитного фундамента, для которого они являются опорами.
    • Сплошное размещение или свайное поле. Опоры устанавливаются повсеместно под площадью плитного фундамента, шаг – примерно 1 метр. Такая методика используется для массивных строений или на грунтах со слабой несущей способностью.

    При строительстве стандартных каркасных частных домов, не отличающихся огромной массой, практически всегда используется одиночное или ленточное размещение свай.

    Дача и Дом

    Принимаем размеры свай (вариант A):  диаметр буронабивной сваи d = 0,5 м;  длина буронабивной сваи  l = 3,0 м. Нагрузка, приходящаяся на одну сваю составляет x метров (шаг свай) х 5,5 тонн (нагрузка на погонный метр фундамента ).

    Читайте также:  Делаем фундамент под памятник на кладбище

    Несущую способность набивных свай исходя из грунтовых условий рассчитывают по формуле

    P несущая способность сваи = 0,7 коэфф.

    однородности грунта х (нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи х F площадь опирания сваи (м2) + u  периметр сваи (м) х  0,8 коэфф.

    условий работы х fiн нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи х li – толщина несущего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (м)

    В плоскости нижних концов свай залегает крупный песок, плотный влажный с несущей способностью Rн = 70 т/м2.

    Площадь сечения (основания) круглой сваи составляет   S= 3,14 D2/4 S= 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2 Периметр сваи u = 3,14 D = 3,14 x 0,5 = 1,57 м; Дополнительный коэффициент условий работы mf = 0,8; В глинах и в скважинах с водой коэффициент работы сваи вместо 0,8 принимается равным 0,6. (Таблица 7.5 СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов). Нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола, принимаемое по табл., составит:  

    1. Для первого тугопластичного слоя грунта (суглинка) глубиной от 0 до 2 метров (среднее – 1 метр) – нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола составит от 1,2 до 2,3 т/м2  (См. строку для грунта на глубине 1 метр).  Принимаем самое малое значение сопротивления грунта с запасом 1,2 т/м2
    2. Для второго полутвердого слоя грунта (суглинка) глубиной от 2 до 3 метров (среднее – 2,5  метра) – от 4,2 до 4,8 т/м2 .  Принимаем самое малое значение сопротивления грунта с запасом 4,2 т/м2

    Несущая способность сваи по грунту будет: Р = 0,7 х 1 [70  х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 15,4 т. Минимально допустимый шаг свай составит 15,4 тонны / 5,5 тонн/м =2,8 метра. Разумно достаточным будет использование шага между сваями 2,5 метра.

    Посмотрим, как изменится несущая способность сваи по грунту  при уменьшении диаметра сваи до 40 см (вариант Б): Площадь сечения (основания) круглой сваи составляет   S= 3,14 D2/4 S= 3,14 х 0,2 / 4 = 0,16/4 = 0,125 м2 Периметр сваи u = 3,14 D = 3,14 x 0,4 = 1,25 м; Несущая способность по грунту сваи диаметром 40 см составит:

    Р = 0,7 х 1 [70  х 0,125 + 1,25 х 0,8 (1,2 х 2 + 4,2 х 1)] = 10,7 т.  Такие сваи придется ставить через 2 метра.

    Посмотрим, как изменится несущая способность сваи диаметром 50 см при уменьшении глубины ее заложения с 3 до 2-х метров (вариант В):

    Важно

    При глубине заложения на 2 метра, буронабивная свая будет опираться на слой полутвердого суглинка, а боковые поверхности ствола сваи будут соприкасаться с 2 метровым слоем тугопластичного суглинка. В плоскости нижних концов свай залегает полутвердый суглинок, с несущей способностью Rн = 36 т/м2.

    Площадь сечения (основания) круглой сваи составляет   S= 3,14D2/4 S= 3,14 х 0,25 / 4 = 0,785/4 = 0,196 м2 Периметр сваи u = 3,14 D = 3,14 x 0,5 = 1,57 м; Дополнительный коэффициент условий работы mf = 0,8; Нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола для тугопластичного слоя грунта (суглинка) глубиной от 0 до 2 метров (среднее – 1 метр) – нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола составит от 1,2 до 2,3 т/м2  (См. строку для грунта на глубине 1 метр).  Принимаем самое малое значение сопротивления грунта с запасом 1,2 т/м2 Несущая способность по грунту сваи диаметром 50 см и глубиной 2 метра составит:

    Р = 0,7 х1 [36  х 0,196 + 1,57 х 0,8 (1,2 х 2) = 7 т.  Такие сваи придется ставить уже через 1,2 метра.

    Из вышеприведенного примера можно сделать два важных вывода:

    1. При  устройстве фундамента важно проводить исследование подлежащего грунта для определения его несущих способностей.  
    Читайте также:  Как самостоятельно укрепить фундамент частного дома — 6 способов
    Дача и Дом

    Нагрузка

    Для каркасного дома наибольшая дистанция между опорами не может превышать 7 шагов, поскольку дистанцию в 8 шагов и более принято использовать при постройке масштабных объектов, в которых, как правило, применяют свайную сеть.

    Минимальная дистанция между опорами — это допустимый зазор между сваями, при котором фундамент не будет испытывать сдвиги и разрушаться.

    Рассчитаем точные нагрузки здания на основу и грунтовую массу.

    Это важно!

    Правильно заложенный фундамент способен выдерживать несколько сотен тонн, тем не менее, если шаг буронабивных свай в ленточном ростверке по СНиП рассчитан неверно или неточно, то это может привести к разрушению всего объекта, поскольку потребует совершать ремонт опорных конструкций и вносить изменения в дистанцию между сваями.

    Укажем плотность в г / см3 некоторых видов грунтов:

    • глина: 2, 75;
    • супесь: 2, 72;
    • пески: 2,6-2,7;
    • суглинки: порядка 3.

    Несмотря на достоверные характеристики плотности всех видов грунтов, расчет массы грунта также необходим. Однако, стандартом является удельная масса грунта, благодаря этому параметру можно узнать массу любого слоя. Не учитывать плотность грунта в разных местах участка — равносильно допустить «съезд» фундамента в сторону.

    • Дисперсный грунт: 1,5-2,5 г/см3.
    • Метафорический грунт: около 3 г/см3.
    • Аргиллит и алевролит: 2-2,5 г/см3.
    • Песчаник: 2-2,7 г/см3.
    • Известняки: 2,2-3 г/см3.

    Несущая способность буронабивной сваи

    Усиление фундамента буронабивными сваями

    Армокаркасы для буронабивных свай

    Специфика размещения свай в зависимости от типа фундамента

    Для определения точного расстояния между винтовыми сваями при строительстве каркасного или брусового дома необходимо произвести некоторые вычисления. Обычно это расстояние колеблется в интервале от 1 до 3 метров. При строительстве временных или мелких несущественных зданий оно вычисляется на глаз, что не допускается при проектировании постоянных построек.

    При нахождении точного расстояния между сваями учитывается длина балок ростверка, потому что они двумя концами должны упираться в оголовки ввинченных опор. Это правило действует и для каркасных, и для брусовых домов, но не имеет значения, если ростверк отливается из бетона. В таком случае балки в нем просто не используются.

    При использовании плит в качестве материала для фундамента интервал между винтовыми сваями определяется проектной документацией, учитывающей их весовые и конструкционные особенности. В таком случае расчеты усложняются, но принципы размещения опорных балок остаются теми же – сваи должны устанавливаться под несущими стенами, у входного портала, под колоннами и т. п.

    Пример расчета для каркасного дома

    Чтобы понять, как нужно рассчитывать свайный фундамент для дома, стоит узнать о том, как это происходит на конкретном примере. Если для дома создается металлическая вальмовая кровля, все наружные стены будут одинаковой высоты. Толщина перегородок такого строения будет составлять 80 см, без утеплителя и 150 мм с утеплением. Перекрытия в таком доме деревянные по балкам. Высота этажа составляет 3 метра, а высота помещения – 2,7 м. Размеры дома составляют 6х6 м. Общая длина перегородок такого дома будет составлять 25 метров.

    Глинистый грунт на участке, где будет создаваться строение, располагается на глубине около 3 м. Нормативная снеговая нагрузка в регионе, где располагается участок, составляет 180 кг на квадратный метр.

    Пример расчета для каркасного дома

    Во время проектирования можно вычислить нагрузку на фундамент:

    • наружные стены длиной по 6 метров будут вместе весить около 6500 кг;
    • нагрузка от внутренних стен будет составлять 2000 кг;
    • перегородки – 2000 кг;
    • кровля 4000 кг;
    • снеговая нагрузка – 9000 кг;
    • полезная нагрузка будет составлять около 12000 кг;
    • перекрытия – 12000
    Читайте также:  Декоративная стена под камень из простого цементного раствора

    Таким образом, общая нагрузка будет составлять 47500 кг. Рассчитанный параметр можно разделить на количество опор, которые устанавливаются под дом. Благодаря такому расчету можно определить, выдержит ли определенное количество свай нагрузку.

    Перед тем как рассчитать нагрузку на сваи, стоит убедиться в том, что вес вех материалов, которые будут использованы для создания дома, определен правильно. Если нагрузка будет больше, чем смогут выдержать опоры, дом постепенно начнет оседать. Это может привести к появлению перекосов стен и разрушению всей конструкции.

    Пример расчета для каркасного дома
    • Строим дом из пеноблоков своими руками
    • Плавающий фундамент
    • Опалубка для фундамента своими руками
    • Фундамент под печь в баню

    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 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.

    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.

    С каким шагом устанавливаются винтовые сваи

    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.

    Заключение

    Параметры винтового фундамента — весьма сложный и спорный вопрос. Он усиленно обсуждается, но дискуссии редко бывают продуктивными, поскольку в каждом случае имеются свои условия, вес и материал дома, размеры, тип грунта и т.д.

    Большое число факторов влияния затрудняет выработку общих правил, позволяющих всем желающим достаточно точно рассчитывать размеры основания, расстояния между опорами и прочие нюансы.

    Решение этого вопроса правильнее всего поручать профессионалам, имеющим опыт и соответствующие навыки.