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:

• 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.

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:

• фактическую массу надземных конструкций и отделочных материалов;
• примерный вес мебели и оборудования, включая коммуникационные системы;
• снеговые и ветровые нагрузки;
• несущую способность грунта (точное значение принимается по расчету);
• технические характеристики винтовых свай;
• коэффициент запаса.

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).

• полезную нагрузку – 36м2*150кг/м2, что составляет 5,4 тонны;
• снеговую нагрузку – 36м2*120кг/м2, что составляет 4,32 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.

Расстояние между винтовыми сваями каркасного дома: Обзор +Видео

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. [contents]

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.

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.