На каком максимальном расстоянии вкручиваются сваи

Главным руководящим документом, регламентирующим проектирование фундаментов, является Свод Правил 24.13330.2011г. «Свайные фундаменты».

Раздел 4 документа обязывает при проектировании учитывать:

  • результаты инженерных изысканий;
  • сведения о сейсмической опасности в районе строительства;
  • данные о назначении, конструктивных особенностях сооружения и условия эксплуатации;
  • нагрузки, действующие на фундамент;
  • существующую застройку и влияния на неё нового строительства;
  • экологические требования;
  • технико-экономическое сравнение возможных проектных решений;
  • состояние грунтовых вод;
  • выданные уполномоченными организациями технические условия.

Основываясь на результатах анализа, выбирают проектные решения о необходимом количестве свай и способе их распределения.

Рекомендации от профессионалов по расчету железобетонных свай

Эксперты компании ООО «Эндбери» готовы поделиться с вами правилами и формулами при выборе количества опор. Информация поможет вам самостоятельно рассчитать минимальный шаг забивных свай. Вы будете уверенны, что не переплачиваете за работу и получите надежное основание при строительстве загородного дома.

Поэтапная правильная оценка грунта

  • Разновидность почвы может быть определена самостоятельно без использования специальных инструментов, потребуется только выкопать две или три ямы глубиной 2 метра;
  • Выкапывать требуется на том участке, где будет осуществляться возведение фундамента. При извлечении грунта, появится возможность определения оптимального уровня, который нужен для установки свай;
  • Для уверенности в фундаменте и его надежности, следует учитывать, что столбы устанавливаются только в жестких породах грунта, отлично подойдет твердая глина. Песчаный грунт не сможет качественно зафиксировать сваи;
  • Следующий этап – это тщательное вычисление имеющейся нагрузки установленного объекта на участок, требуется учитывать все варианты климатических условий;
  • Далее требуется вычисление площади объекта, точнее требуется узнать количество требуемого участка для установки фундамента. Обязательно наличие ориентиров, обозначающих расположение внешних стен будущего объекта.

Пройдя данные этапы, можно перейти к тому, чтобы рассчитать расстояние между сваями для каркасного строения, узнав количество требуемых столбов. Для этого берется масса всех строительных материалов, которые будут использованы в возведении объекта. К этой сумме требуется добавить несколько десятков килограмм на 1 квадратный метр. Размещение опор должно осуществляться по определенному принципу, согласно которому распределение нагрузки должно быть равномерным.

Расчет нагрузки

Чтобы определить суммарную нагрузку на фундамент, необходимо знать:

  • тип и вес стройматериалов, которые будут использоваться для возведения стен;
  • габариты постройки, в том числе высоту этажей;
  • вес перекрытий, кровли, пола;
  • проектное количество людей, которые будут эксплуатировать сооружение;
  • вес предметов интерьера, техники и оборудования;
  • массу снежного покрова (определяется по климатическим условиям региона).

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.

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

  • шаг свай;
  • длина сваи до края ростверка;
  • сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

  • P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
  • R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
  • S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
  • u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
  • fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
  • li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
  • 0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Сортамент стальной арматуры

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Арматурный каркас сваи

Устраивая буронабивные сваи своими руками, нужно заранее приготовить арматуру. Арматурный каркас для буронабивных свай под одноэтажный легкий дом (сруб или каркас) должен выглядеть так:

1. Три (можно четыре) арматурных прута диаметром 10, длиной больше на 200 чем глубина сваи от верха опалубки оголовка до утрамбованного дна располагаются вертикально в виде треугольника в плане так, чтобы от прутьев до краев сваи оставалось 50-60 мм.

2. Из круглого гладкого прута диаметром 6 изготавливаются кольца такого диаметра, чтобы они охватывали три вертикальные прута и располагались с шагом 300 мм. В верхнем слое оголовка нужно два таких кольца: одно на расстоянии 20-30мм от поверхности и ниже на 50 мм от него – другое.

3. Кольца (можно квадраты) прикручивают несколькими витками мягкой стальной проволоки диаметров 1-1,5 мм так, чтобы каркас не деформировался при трамбовке бетона. Кольца можно заменить редкой спиралью – 3 витка на метр, надежно связав ее с вертикальными прутами.

Такое устройство буронабивных свай – со спиральной арматурой – предпочтительнее остальных вариантов.

Небольшую спираль диаметром на 50-70 меньше диаметра оголовка и высотой, равной наземной части, нужно разместить в зоне оголовка, привязав проволочными связями к краям опалубки. Это арматура прочности оголовка.

Конфигурация расположения свай

Помимо дистанции между сваями, имеет значение и способ их организации. Выбор определенной конфигурации зависит от действующих нагрузок. Существует несколько вариантов расстановки опор на площадке фундамента: по отдельности, в ряд, в форме различных геометрических фигур и в виде сплошного поля, на котором формируется свайный фундамент. Расстояние между сваями в каждом случае ориентируется на общие правила расчета, но может корректироваться.

Читайте также  Прихожая 4 кв м

Наиболее распространены свайные ленты (рядная конфигурация), сплошные сваи и «кустовые» плотные способы расположения несущих. Техника установки элементов в ряд применяется для поддержки стен зданий – это обычный способ устройства фундамента для жилых зданий. Точечно для конструкций, предполагающих интенсивные нагрузки, рекомендуется метод свайных «кустов». Устройство сплошного поля рассчитано на поддержку наиболее тяжелых построек и конструкций. Сваи в данном случае рассредотачиваются равномерно и объединяются монолитным ростверком с крепкой подошвой.

Какие расчеты нужны при монтаже свай

При расчетах свай, определяют следующие величины:

  • Длина.
  • Диаметр.
  • Число.
  • Расположение.

Средними показателями диаметра устанавливаемых бетонных конструкций, считают диапазон 15-40 см. Распространенный вид — с сечением 20 см. Для точных расчетов, нужно использовать таблицы, указывающие диаметр опор, способности выдерживать нагрузки.

Примерное расположение свай

Узнав, какую несущую способность имеет одна единица бетонного сооружения, можно вычислить расстояние между ними:

I = P/Q:

  • I – Подходящий шаг между конструкциями.
  • P – Какую нагрузку выдерживает одна единица.
  • Q – Нагрузка, оказываемая на квадратный метр основания (нужно узнать массу здания, поделить на общую длину ростверка).

Расчет: здание, общая масса — около 50 тонн. Устанавливается на тугой суглинок. Диаметр одной сваи — 20 см. Получаем следующий расчет:

Массу здания 50000 кг/ на нагрузку, оказываемую основанием здания 1884 кг = 26.53 (округляем до 27). Для возведения здания массой 50 тонн, необходимо расположить 27 опор по периметру основания.

Чтобы определить расстояние между сооружениями, нужно знать сечение. В данном случае — 20 см. Получаем, что один шаг будет равняться 60 см.

Если планируется установка тяжелых сооружений внутри дома, под ними также располагают сваи. Глубина скважины зависит от несущего грунта, уровня промерзания. В средней полосе России — 1.5-3 метра.

Расчеты при монтаже монолитного ростверка

Чтобы определить ширину конструкции:

B=M/L*R:

  • Ширина ростверка.
  • Вес здания.
  • Длина бетонного сооружения.
  • Какую нагрузку может выдержать грунт.

Расчет армирования

Перед заливкой свай проводится армирование для усиления основы. Размер арматуры зависит от массы здания, весовой нагрузки на фундамент. Распространенная арматура — с рифлением, размером 12 мм.

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.