Расстояние между сваями играет важную роль в надежности фундамента

Как рассчитать шаг установки винтовых свай

Просчитав предполагаемую нагрузку, можно определить, сколько нужно опор и вычислить необходимые промежутки между ними. От правильных расчетов зависит время эксплуатации здания.

Шаг установки винтовых свай под одноэтажное здание с мансардой

Для определения количества:

• проводят анализ грунта на участке под застройку;
• определяют площадь дома;
• вычисляют предполагаемую нагрузку на грунт;
• делают расчет по формуле: Площадь основания сваи умножить на сопротивление и общую массу нагрузки разделить на полученный результат.

Нагрузку можно определить по СНиП или техническим условиям. Результат вычисления – нужное количество опор. Длину здания по периметру делим на количество свай. Полученный результат необходимо откорректировать в зависимости от материала опоры:

• для деревянных минимально допустимый шаг не больше семидесяти сантиметров;
• для железобетонных – не больше 90.

Максимальный шаг зависит от установки: один ряд – 1,33 м, два ряда – 2,67 метра. Смотрите видео о расстоянии между сваями фундамента.

Подбор материалов для основания

Садовая беседка представляет собой облегченное сооружение, пристроенное к дому или отдельное помещение для сезонного отдыха. В таком случае она не требует заливки капитального основания. Если же создается закрытая конструкция с мангалом, камином или барбекю для круглогодичного использования следует побеспокоиться о надежном фундаменте, который сможет выдерживать большую нагрузку. В качестве материалов могут использоваться:

• кирпич;
• бутовый камень;
• бетон;
• металлические или асбестоцементные трубы;
• каменные, бетонные блоки;
• автомобильные покрышки;
• древесина (в редких случаях).

Для строительства любого основания необходимо учитывать глубину залегания грунтовых вод и разновидность почвы.

Схема: устройство мелкозаглубленного фундамента при высоком уровне грунтовых вод

Фундамент для беседки на скальном или песчаном грунте не нужно делать глубоким, достаточно будет показателя в 50 см.

Наиболее проблематичным для создания сооружений на нем считается глинистый грунт. Такая почва «вспучивается» при резком понижении температуры и конструкция начинает деформироваться, давать трещины.

Какой материал надежнее в эксплуатации

За последние годы их стали покупать не только для летних сооружений, но и для капитальных домов, бань, гаражей. Они намного дешевле кирпича и легче по весу, но в зависимости от наполнения имеют существенные отличия в технических характеристиках и свойствах. Рассмотрим популярные виды блоков.

Фото: вариант беседки с односкатной крышей

Пенобетон

Блок, в основании которого находится ячеистый бетон. Почти в два раза дешевле кирпича. Имеет высокую теплопроводность, близкую к дереву, и хорошую шумоизоляцию. Подходит для беседок закрытого типа  –  зимой в таком помещении будет намного теплее, чем в кирпичном. К тому же за счет легкого веса нагрузка на фундамент будет меньше.

Его недостатки – невысокая прочность, высокий процент водопоглощения, поэтому стены потребуют наружной отделки.

Газобетон

По составу и форме очень схож с пенобетоном. Единственное отличие – в нем содержится меньше цемента. Имеет пористую структуру.

Плюсы газоблока:

• легко режется, сверлится;
• невысокая цена;
• хорошая теплопроводность;
• прямоугольная форма, ровные грани;
• большой размер блока (сокращает время кладки);
• легкий вес.

Среди недостатков газобетонного материала можно выделить:

• высокий уровень водопоглощаемости;
• неустойчивость к воздействию влаги;
• низкий показатель морозостойкости.

Но эти минусы можно устранить, выполнив наружную облицовку беседки. Сверху блочной кладки хорошо ложится шпаклевка, штукатурка, плитка, камень. Можно обшить стены сайдингом.

Керамзитобетон

В его основе – гранулированная глина, цемент и вода. Все ингредиенты соединяются, формируются под давлением прессовочной машины полусухим способом изготовления.

В сравнении с другими, керамзитобетонные блоки имеют высокую прочность. В остальном технические характеристики аналогичны пеноблочному материалу.

Газосиликат

Существенное преимущество газосиликатных блоков  –  их паропроницаемость. В такой беседке температура воздуха и влажность всегда будут на необходимом уровне.

Имеет высокую шумоизоляцию. Материал экологичен. Гораздо дешевле обычного силикатного кирпича.

Недостаток – не выдерживает больших механических нагрузок. Начинает крошиться, может разломиться на части.

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.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.Как рассчитать расстояние между сваями? Этот вопрос волнует и строителей, отвечающих за качество своей работы, и заказчиков, приобретающих сваи. Причем первые желают усеять участок густым частоколом опор, а вторые – требуют отчета по каждой израсходованной сваи.В итоге, неправы и те, и другие.Ведь расстояние между сваями определяется не мнением прораба или желанием заказчика.

Следовательно, чем меньше устойчивость грунта, тем больше нужно опор и тем меньше расстояние между опорами.Несущую способность грунта определяют двумя способами – анализом пробы грунта и анализом несущей способности контрольной сваи.Оба варианта практикуют только в процессе инженерно-геологических исследований. В бытовых условиях эти данные получить нельзя. Хотя несущая способность грунта может быть определена по его типу из особых таблиц.Следующий шаг – определение общего веса конструкции.

Ведь основным фактором, определяющим нагрузку на одну сваю, является совокупность масс стройматериалов, меблировки и даже снежного покрова на крыше строения.Определив общий вес конструкции, и зная несущую способность грунта можно рассчитать площадь подошвы фундамента. Для этих целей используют формулу:S=M/NГде S– площадь подошвы (в см2); M– масса конструкции (в килограммах), N– это несущая способность грунта (в кг/см2).В итоге, зная общую площадь подошвы можно вычислить количество буронабивных свай или винтовых опор, или забивных стержней, или любых других вертикальных элементов свайного фундамента.Например, если масса дома приближается к 150 тоннам, а несущая способность грунта к 15 кг/см2, то общая площадь подошвы основания составит 10 000 см2 (150 000 /15).Далее следует выбрать тип опоры и по площади нижней части вычислить количество свай. Так у 40-сантиметровой буронабивной опоры цилиндрического типа площадь нижнего торца равна 1256 см2, а у классической винновой поры ВС108 с диаметром лопасти в 30 сантиметров площадь подошвы равна 706 см2.

Проще говоря, при забивке сваи или бурении шахты или ввинчивании опоры в грунт пространство вокруг точки погружения уплотняется. Поэтому все сваи монтируют с шагом, равным, как минимум, трем диаметрам опоры.То есть, минимальное расстояние (шаг) между опорами равно трем диаметрам свай.И ближе этого расстояния сваи монтировать не рекомендуют. Хотя есть и исключения из правила.

Например, наклонные сваи монтируют с шагом в полтора диаметра опоры.Максимальное расстояние между сваямиНаибольшее расстояние между балками определяется по несущей способности ростверка. Ведь плита или балка горизонтальной части фундамента не должна прогибаться под нагрузкой дальше определенного уровня.Впрочем, строителям не нужно вспоминать формулы расчета балок из курса сопромата. Достаточно того, что по общепринятой классификации максимальный шаг определяют, как  расстояние в 5-6 диаметров опоры.В итоге, расстояние между опорами ВС108 не должно быть меньше 1 метра и не может быть больше 2 метров.

Буронабивные фундаменты на 40-сантиметровых опорах предполагают иной шаг – 1,2 метра на минимуме и 2,4 метра на максимуме.В проекте строительства здания расстояние между буронабивными сваями является результатом расчета с учетом всех местных условий. В этом случае исполнитель работ и заказчик соблюдают требования соответствующего раздела проектной документации, выполненной специалистами. Показатели для вычислений нормируются строительными сборниками по результатам анализа данных, полученных в ходе инженерно – геологических исследований участка застройки.

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.

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.

Определение несущей способности грунта

Для монтажа свайно-винтового фундамента необходимо знать о несущих способностях грунта. Проект дома, и фундамента в том числе, создается на основе этих данных. Узнать структуру не сложно, для этого можно заглянуть в Интернет или поспрашивать у соседей.

Даже после выяснения этой информации проверить почву на участке лучше самостоятельно. Для этого необходимо взять старый бур для рыбалки и в дальнем углу участка пробурить отверстие. Это поможет наглядно увидеть состояние почвы: ее влажность глубина залегания горизонтов и т. д.

Для проверки рекомендовано бурить отверстие ниже предполагаемого уровня погружения свай. Это поможет ознакомиться с качествами нижних горизонтов почвы, которые и играют основную роль для фиксации опор.

Как устроен винтовой фундамент?

Такое основание идеально подходит для сооружений небольших размеров, которые возводятся из легких материалов. Для постройки жилых домов большой массы, использования винтовой технологии лучше избежать.

Алгоритм монтажа винтовых свай:

1. Выбор участка. На предполагаемом месте установки фундамента не должно проходить коммуникационных узлов.
2. Разметочные работы. Этот этап требует максимальной точности. Не рекомендуется допускать погрешность больше, чем на 2 см. Итоговая разметка должна соответствовать готовому проекту сооружения, в котором четко обозначены требования к размерам фундамента и все конфигурации.
3. Установка опор. На месте ее последующего ввинчивания подготавливается углубление около 20 см (+-5 см). В него ставится опорный элемент. В сваях есть специальные отверстия – в них устанавливается лом, не превышающий в диаметре 3 см. Следующий шаг – установка квадратной трубы, которая будет выполнять роль усилителя силы вращения. Оптимально, если сечение трубы равно 5 х 5 см, а длина – 300-350 см. Усилитель с каждой стороны должен быть по 200-350 см. Нужно учесть, что увеличение длины усилителя будет пропорционально влиять на уменьшение сопротивляемости вкручиванию, а, следовательно, и облегчению работы. Проводить вкручивание следует против оси опоры и за оборот она должна погружаться на глубину около 20 см. Следует контролировать ровное вхождение опор еще с первых мгновений работы и, если потребуется, проводится их выравнивание. Отметьте, что чем глубже свая вошла в землю, тем труднее будет ее выровнять. Чтобы проверить ровность монтажа используется уровень и отвес. Отклонение от оси не должно превышать 1-2 градуса.

При возникновении проблем с ввинчиванием опорного элемента в почву, проводится увеличение углубления на 30 см. Также на рычаг нужно повесить дополнительный груз, для увеличения уровня вертикальной нагрузки. После начала нормального вхождения сваи, груз снимается. Минимальное количество людей для работы: 3-5.

Схема правильной установки сваи

Глубина погружения свай зависит от проекта. Но не рекомендуется их погружать менее, чем на 1.8 м, а также опорный элемент должен достичь во время установки плотные слои грунта.

Шаг свайно-винтового фундамента: какое расстояние будет правильным

Выбрана ли для фундамента винтовая свая 89 труба 4мм или более мощная опора монтаж рекомендуется производить в правильные ряды. Такой подход позволит равномерно распределить нагрузку по всем фундаменту и исключить вероятность крена строения во время эксплуатации.

Согласно действующих стандартов для любых строений минимально допустимое расстояние между двумя соседними опорами (шаг фундамента) составляет 1,7 м, максимальное – 2,9 м. Для каркасного строительства и домов из бруса допускается устройство основы как раз с шагом 2,9 м.

Окончательно расстояние между винтовыми сваями определяется после осмечивания каркасного дома. Когда конкретизируются такие факторы, как материал крышных кровельных перекрытий и покрытия, длина опор, уровня сопротивления грунта.

Обратите внимание! Если сваи размещены слишком далеко друг от друга, тогда каждая опора будет самостоятельно воспринимать оказываемую нагрузку. А это приведет с течением времени к проседанию дома, а затем и разрушению

Варианты размещения свай и их назначение

Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.

https://www.youtube.com/watch?v=mQmAwgt_LmY

Расположение опор дома бывает четырех типов:

• Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
• Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
• Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
• Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.

Согласно требованиям СНиП, минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопастей. То есть, если имеются опоры с лопастями 30 см, минимальным расстоянием между ними будет 60 см.

Необходимо учесть, что это расстояние между лопастями, то есть при разметке, отмечая оси свай, следует считать не 2, а 3 диаметра. Максимальное расстояние определяется отношением веса дома к количеству свай.

Необходимо учитывать материал и сечение ростверка, чтобы не получить излишнюю подвижность балок в центральной части каждого пролета. По всем расчетам максимум всегда определяется как 3, в некоторых случаях — 3,5 м.

Выходить за пределы этих значение нельзя, это создаст угрозу конструкциям дома.

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.

Важно! Сваи обязательно должны равномерно располагаться по всему строению. Находиться по внешним и внутренним углам, под несущими стенами

Предлагаем ознакомиться Как правильно класть вагонку в бане

Расстояние между сваями также обусловливается длиной ростверка, так как он должен обоими концами ложиться на оголовок опоры. Это не берется в учет, только если монтируется бетонный ростверк.

Немного сложнее рассчитывать размещение опор для плитного фундамента. Как правило, для этого используется специальная проектная документация. Но принцип размещения опор не меняется: их располагают под несущими стенами и колоннами каркасника.

Распределение нагрузки

Монтаж свай

Каждая стойка в отдельности может просесть или быть выдавлена вспучиванием при промерзании грунта. В таком случае произойдет перераспределение нагрузки, нарушение устойчивости здания. Решение проблемы объединяет отдельные столбы в единой связке – ростверке, увязывающем лентой или плитой все элементы. Для этого из верхней части бетонных цилиндров выпускаются края армирующего каркаса. Конструктивное решение должно учитывать количество точек опоры, расстояние между ними в свету, расположение несущих стен. Материалом служит наливной или сборный железобетон, стальной профиль, деревянный брус. Проектируют, исходя из выбранной конструкции будущего дома. Стальное профиль не самый лучший выбор – металл подвергается агрессивному воздействию окружающей среды, поэтому нуждается в постоянном поддержании защитного покрытия. Больше всего достоинств имеет такое решение, как монолитная заливка. Для наборного варианта потребуется подъемный механизм. Да и подвижность у него выше.

Размещение опор в плане

Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.

Расположение опор дома бывает четырех типов:

• Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
• Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
• Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
• Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.

Виды конструкций каркасного дома

В строительстве используют четыре вида конструкций:

Чертеж с размерами и планировка каркасного здания с обозначением основания

1. Рамная с перекрытием. Еще ее называют «платформа» или «канадская». Каждый слой состоит из площадок. Сборка идет снизу – вверх. На самую нижнюю обвязку, уложенную на фундамент, укладываются балки и лаги перекрытия первого этажа. При помощи фасадных лаг они сбиваются в единый поддон. Стойки каркаса внизу крепятся к лагам, а вверху служат основой для следующего этажного перекрытия.
2. Каркас с неразрезанными стойками. Подпорки, проходящие вертикально через весь каркас, должны быть строго параллельны друг другу.
3. Стоечно-балочная конструкция. На две параллельные опоры укладываются поперечные балки. Они должны выдерживать максимальную нагрузку. Для длинных перемычек балки берутся стальные.
4. Каркасно-стоечная конструкция. Схожа со стоечно-балочной. Единственное отличие – стойки устанавливаются сразу в грунт. Это приподнимает здание.

Такой тип каркаса незаменим в заболоченных, подтапливаемых местностях.

Расчет

Чтобы правильно рассчитать фундамент, надо определить нужное количество свай.

Для этого придерживайтесь следующей последовательности:

• Высчитайте общую нагрузку на фундамент, учитывая проект сооружения. Надо учитывать вес конструкции с ростверком и всех стен, массу кровли, перекрытий и полов. Все эти показатели суммируйте и умножайте на 1,2, полученный результат умножьте на 1,3. Полученный результат и является показателем нагрузки на сваи.
• После надо высчитать несущую способность буронабивной сваи. Для этого надо отправиться в архитектурный отдел города, чтобы узнать геологические особенности участка и какие грунты находятся ниже глубины промерзания. Работники отдела по таблице быстро высчитают и скажут вам максимальную нагрузку.

• Скопируйте план фундамента проекта. Разделите максимальную нагрузку постройки на нагрузку свай. Таким образом вы узнаете необходимое количество столбов.
• На копиях планах отметьте расположение всех свай. Сначала указываются сваи по углам поля, затем по стыкам, а оставшийся объем равномерно распределяется по участку.

Так вы и получите фундаментный план, по которому сможете в дальнейшем работать.

В среднем для кирпичного дома или же постройки из ракушника на каждый квадрат территории допустима нагрузка 2400 кг, для домов из различных типов бетона (пено- или газобетон) – 2000 кг, а для деревянных и каркасных конструкций – 1800 кг. По этим показателям можно ориентироваться приблизительно.

Подведем итоги

Когда строится здание с буронабивным свайным основанием, расстояние от одной опоры до следующей принимается из условий:

• Не меньше 1 м;
• От 3 до 6 диаметров сваи;
• На основании расчета. Нормы относятся к требованиям, а не к рекомендациям;
• Для нужного значения можно изменить в расчете параметры бетонного столба -площадь основания или боковой поверхности (глубину прохождения грунта);
• Результат практических исследований отличается от табличных данных;
• Застройщик, имеющий опыт работы на этом участке, сокращает затраты на подготовительные исследования и минимизирует вероятность просчета.