На каком максимальном расстоянии вкручиваются сваи

Сбор информации для проектирования

Несущая способность винтовой сваи Критически важными показателями, влияющими на количество необходимых опорных элементов, являют несущая способность грунтов и действующие на фундамент нагрузки.

Теоретический расчёт свай по грунту

Для проведения анализа проводят разведочные выработки грунта в месте строительства. Согласно п.5.5. Свода Правил если нагрузка на куст свай будет превышать 3 Нм, то шурф бурят на глубину 5 метров ниже опорного конца.

На лёгких грунтах — насыпных, песчаных, слабоглинистых и набухающих — бурение проводят до подстилающих плотных пород, на которые будут опираться сваи.

Для самостоятельного расчёта количества опор «по грунту» произвести не всегда возможно, для этого надо обладать инженерными знаниями.

Формула выглядит так: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).

Обозначения параметров:

• F — несущая способность;
• Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты из таблиц Свода Правил;
• А — площадь опоры;
• U — периметр стенок сваи;
• F — сила трения боковых стенок;
• R — несущая способность грунта, полученная по таблице или в результате натурных испытаний;
• L — длина сваи.

Подставив требуемые значения в формулу, вычисляют, какую нагрузку способна выдержать одна опора.

Инструментальное измерение параметров грунта

Существуют способы опытным путём определить несущую способность грунтов.

Метод статических нагрузок заключается в проведении следующего комплекса работ:

1. На стройплощадке устанавливают пробные стойки фундамента, выдерживают время для набора прочности, если свая буронабивная.
2. Прикладывают к опоре нагрузку от ступенчатого домкрата.
3. Точными измерительными приборами замеряют усадку после приложения нагрузки.
4. По специальному алгоритму и таблицам вычисляют несущую способность.

По опыту строителей такой способ считается наиболее точным.

Метод динамических нагрузок предусматривает ударные нагрузки на контрольную сваю с одновременным замером усадки основания после каждого воздействия. По результатам получают искомую величину максимальной возможной нагрузки.

Зондирование с помощью пробной сваи и установленных к ней датчиков позволяет получить данные по сопротивлению каждого слоя грунта, если они неоднородные.

Вычисление нагрузки

Нагрузка стен и перекрытий на фундамент Полную нагрузку на фундамент определяют расчётным путём.

Складывают:

• массу свай и ростверка;
• вес стен, перекрытий, кровли;
• снеговую, ветровую и эксплуатационную нагрузку.

Удельные веса строительных материалов можно получить из справочников и данных производителей.

Снеговая нагрузка принимается по результатам многолетних наблюдений в регионе постройки. Значения отражены в строительных справочниках.

Для регионов с сильными ветрами давление потоков воздуха составляют значительные величины. Пренебрегать ими при расчётах нельзя, особенно для крыш с крутыми скатами.

Под эксплуатационной нагрузкой понимают массу людей, проживающих или находящихся в доме временно. Добавляют вес предметов мебели и бытовых электрических и сантехнических приборов.

Расчет нагрузки

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.

ВАЖНО!

Общую расчетную сумму нагрузок следует увеличить на 10-15 %, чтобы иметь некоторый запас несущей способности основания. Это может компенсировать возможную дополнительную нагрузку от веса обшивки или иных элементов, не учтенных ранее.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки. Для соединения их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, связывающая оголовки свай.

Полезно знать о том, что сваи сильно отличаются от обычных массивных фундаментов по характеру взаимодействия с грунтом. Свая передает нагрузку двумя путями: через нижний торец (пятку) и через боковую поверхность за счет сил трения между стенкой и грунтом.

В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:

Свая-стойка опирается на плотный почвенный слой. Висячая конструкция держит нагрузку только за счет силы контакта с окружающим грунтом. Поскольку плотное природное основание залегает достаточно глубоко, то значительная часть буронабивных конструкций относится к висячему типу.

Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП – настольной книге всех проектантов и подрядчиков. Застройщик может руководствоваться готовыми таблицами из этого норматива. В них указывается несущая способность опорных стоек. Зная ее и определив вес здания, можно подобрать нужное количество свай.

Таблица для определения несущей способности 1 м/п буронабивной сваи-стойки

Данные, указанные в таблице, ориентировочные. Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров:

• диаметр;
• марку бетона;
• вид армирования;
• глубину бурения;
• механическую прочность грунта.

После всего сказанного, возникает вопрос: для каких зданий оправдано строительство буронабивного фундамента с ростверком? Некоторые застройщики считают, что такая конструкция не способна выдержать большие нагрузки, поэтому используют ее только для легких каркасных зданий, а также домов из бруса, газо или пенобетона. Это не так. На сваях сегодня стоят тысячи кирпичных девятиэтажек и никто не сомневается в их надежности.

Прочность буронабивной стойки, изготовленной в полевых условиях немного ниже, чем у конструкции, прошедшей полный цикл заводской обработки. Тем не менее, ее с запасом хватит для возведения кирпичного дома.

Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:

Первый шаг, с которого начинается расчет свайного поля – определение веса здания. Именно от него будет зависеть, сколько свай, какого диаметра и на какую глубину нам придется установить. Чем тяжелее дом, тем плотнее ставят сваи под стены.

При этом норматив требует, чтобы расстояние между центрами соседних опор было не менее 3-х диаметров сваи. При уменьшении этой дистанции происходит снижение несущей способности стоек.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм). Их количество зависит от диаметра стойки и может составлять от 3 до 8 штук. Между собой вертикальную арматуру соединяют горизонтальными отрезками стержней диаметром 6-8 мм. Заливка буронабивных свай должна выполняться бетоном марки не ниже 100.

Для более простого расчета стоимости материалов и несущей способности свай можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.

В таблице выполнен расчет буронабивных свай длиною 2 метра и диаметром от 15 до 40 см. Арматура вертикальная 12 мм, поперечная — 6 мм с шагом 1 метр.

Конечно, же итоговая стоимость вашего фундамента будет гораздо выше, так как в его стоимость войдет множество других затрат: земляные работы, доставка стройматериалов, устройство ростверка, услуги рабочих и техники. Однако при желании и объективной оценке своих сил все работы или их часть можно выполнить своими руками.

Полученное количество свайных опор нужно равномерно распределить под несущими стенами и перегородками здания, а также под всеми углами и пересечениями стен. При этом шаг свай будет зависеть от общей длины стен.

Основные схемы свайного поля

План размещения опорных элементов подбирают индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, а также сложности рельефа.

Популярные схемы:

1. Одиночное расположение. Винтовые сваи ставят по углам конструкции с шагом не более 3 м (метод для малогабаритных и легковесных построек).
2. Ленточное расположение. Столбы вкручивают по периметру постройки с минимальным расстоянием друг от друга. Технология используется для малоэтажных домов со стенами из дерева, пенобетона, газоблока, а также для каркасных сооружений.
3. Кустовое размещение. Опоры устанавливают группами из 2–3 элементов в местах, где действуют максимальные нагрузки (под углами, несущими стенами, действующими каминами и т.п.). Шаг в этом случае не имеет принципиального значения.
4. Сплошное свайное поле. Под тяжеловесными объектами и на участках с просадочным грунтом опоры вкручивают с шагом в 1 метром по всему контуру фундамента.

Установка винтовых свай своими руками. Подготовительные работы

Для установки крепкого долговечного фундамента следует провести предварительную подготовку. Она состоит из нескольких этапов:

1. Изучение грунта на строительной площадке.
2. Расчет веса готового дома.
3. Подбор оптимальных свай. Произведение расчета их количества с учетом 2-х предыдущих пунктов.

Анализ грунта

Тип грунта напрямую влияет на технологию установки свай и строительства фундамента. Земельными исследовательскими работами занимаются специализированные компании. На основе полученного отчета можно судить о глубине промерзания почвы, ее количественном и качественном составе, глубине залегания водоносного слоя.

При устойчивом грунте можно проводить завинчивание свай, длина которых составляет 2,5 м. Если строительная площадка расположена на сложном рельефе, потребуются сваи разного размера с учетом перепада высоты.

Для измерения длины к веревке привязывают небольшой груз и опускают в отверстие до тех пор, пока он не достанет до дна. На веревке делают отметку и после вынимания груза измеряют длину до отметки. Использовать сваи нужно на 0,5 м длиннее, чем это необходимо по расчетам.

При строительстве в сейсмических зонах углубление должно доходить до 4,5 м.

Расчет массы дома

Точную массу дома определить не удастся, т.к. здесь имеет значение и вес всей мебели. Однако, показатель можно максимально приблизить к истинному. Для этого следует учитывать вес следующих элементов:

• все строительные материалы, которые используются для возведения дома:
• мебель, бытовая техника;
• сантехника (ванна, унитаз, бассейн с водой);
• массу людей, которые будут находиться в помещении;
• пласт снега, который будет лежать зимой на крыше (примерные данные можно взять из специализированной карты по регионам).

Расчеты. Длина, диаметр, количество свай

Чтобы рассчитать количество необходимых труб, нужно учитывать несколько характеристик:

• проект застройки;
• размеры дома;
• материал для строительства.

Материал, из которого состоит здание	Расстояние, которое должно соблюдаться между опорами
Дерево, каркасная технология	2,5-3 м
Газоблоки, пеноблоки, некоторые другие материалы, которые позволяют использовать свайный фундамент	1,5-2 м

Если в регионе строительства отмечаются сильные ветра, опоры следует располагать с меньшим шагом (не 3 м, а 2,5 м).

Правила размещения свай. Разметка на местности

В первую очередь расположение наносят на бумагу. Делают это согласно проектным документам:

Площадь основания дома делят на прямоугольники.
Опоры обязательно должны присутствовать на каждом углу и в середине несущих стен.
Оставшееся расстояние между опорами делят на равные промежутки

При этом важно учитывать допустимый шаг с учетом особенностей строительства.
При наличии в доме камина или колонны, в этом месте также устанавливают опору.. После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности

В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту

После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности. В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту.

Создание несъемной опалубки из рубероида

1. В качестве опалубки для буронабивного фундамента в данном примере будем использовать  самый экономичный вариант, а именно рубероид.  

Подготавливаем кусок рубероида нужной нам длины. В нашем примере нам нужен кусок длиной 2м (1,7 м под землей – 0,3м уширение без рубероида + 0,3м над землей + 0,3м запас для обрезки по уровню). Скручиваем рубероид нужного нам диаметра (25см) в виде трубы. Для данной задачи лучше использовать некий шаблон, на который будем накручивать рубероид. На примере у нас металлическая труба. Шаблон можно сделать самостоятельно, проявив смекалку. Вариантов много. 

После того как рубероид накрутили (толщина в 2 слоя) необходимо зафиксировать полученную рубашку из рубероида от раскручивания. Здесь нам поможет широкий упаковочный скотч. Скрепим в 4 местах (можно и больше, главное чтобы надежно). Если у вас рубероид с пылевидной посыпкой, то скотч к нему не пристанет. Есть вариант обмотать гильзу из рубероида сначала стретч-пленкой а затем уже скотчем. Это также придаст большую жесткость вашей опалубке.

2. Крепим мусорный пакет к низу опалубки из рубероида. Для чего это нужно. Если у вас высокие грунтовые воды либо просто стоит вода от дождей, то лить бетон в воду не рекомендуется. Также пакет будет являться неким барьером между грунтовой средой и бетоном. По технологии ТИСЭ пакет не используется. Цементное молочко попадает напрямую в грунт образуя грунтобетон, что является дополнительным усилением для опоры (со слов Яковлева – автора технологии ТИСЭ).  

Не стоит путать мусорный мешок для помойного ведра с мусорным пакетом 120л, в который на субботниках собирают мусор. Он большой и достаточно плотный. Вот его и будем использовать. Крепим его к низу нашей опалубки скотчем. Опалубка из рубероида у нас подвижная, поэтому постарайтесь использовать скотч, чтобы он действительно крепко зафиксировал пакет (усиленно обмотать скотчем край пакета к рубашке из рубероида).

Виды свай

Разновидности свай Количество необходимых опор зависит от типа и размеров, способа установки, площади основания.

В промышленном и гражданском строительстве используют типы свай:

• Забивные, железобетонные или стальные. При установке механизированный молот производит удары, углубляя опору. Грунт вокруг сваи уплотняется, а часть нагрузки в дальнейшем будет восприниматься боковыми стенками.
• Буронабивные. Для сваи бурят отверстие необходимой глубины и диаметра. Монтируют в шурфе каркас арматуры и заливают отверстие бетоном. При обустройстве отверстий возможно расширить нижнюю часть шахты, тем самым увеличить площадь сечения. Исходя из этого расстояние между буронабивными сваями может быть больше, чем у других видов.
• Вибропогружаемые утапливают без больших ударных нагрузок. Свае придают вибрацию, и она под собственным весом продавливает грунт. Способ используют для пустотелых труб большого диаметра, выдавленную во внутреннюю полость землю извлекают и удаляют со стройплощадки.
• Винтовые основания чаще применяют при возведении каркасных или деревянных жилых домов, так как монтаж опоры можно провести без использования тяжёлой техники. К нижней части конструкции приварены лопасти, что значительно увеличивает площадь опоры. Поэтому расстояние между винтовыми сваями может быть больше чем при других типах конструкции.
• Вдавливаемый тип подходит для небольших строений и ограждений. Для монтажа необходима специальная техника.

В качестве материала используют железобетон, металл, дерево.

Особенности самостоятельного строительства

Устройство фундамента из буронабивных составляющих несложно при строительстве своими руками. Ручным буром нужного диаметра выполнят скважину в 2 — 3 метра глубиной. Буронабивная основа может получаться сечением от 15 до 40 см. Технология ТИСЭ дает возможность применить специальный фундаментный бур для получения скважины Ø 20 см с уширением на дне 40 см, 60 см возможно применение таких буров на приводных механизмах. Для уверенного прохождения в твердый слой залегающих пород, скважину бурят ниже уровня промерзания, где слои уплотнены. У средних, сухих грунтов несущая способность составляет 6 кг/см². Посмотрите видео, как рассчитать расстояние между сваями и разместить их.

Существенный плюс изготовления железобетонных составляющих при строительстве в одиночку –возможность приготовления малых объемов бетона для каждой заливки. Другие виды фундаментного устройства требуют единовременно гораздо большего количества готового раствора.

Потребность материалов для получения изделий с заданными свойствами видна из таблицы:

Таблица потребности материалов

Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома

Устройство винтового фундамента: расчет количества свай

Каждое строительство имеет свою смету. И здесь возможны два варианта: есть проект и нужно оценить его стоимость или есть определенный бюджет, в который необходимо вложиться. Но прежде чем приступить к изготовлению проектной документации, в обоих случаях предварительно определяется ориентировочное количество материалов и их строительство на винтовых сваях пользуется особым спросом в настоящее время. Это возможность:

• возведения дома на любом типе почв;
• ведения строительных работ независимо от сезона;
• быстрого возведения дома;
• сократить финансовые затраты без потери качества.

Как же правильно вычислить расстояние меду винтовыми сваями для каркасного дома? Самый простой – воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться к подрядчику. Также вы можете провести расчеты самостоятельно, чтобы убедиться в достоверности данных строительной компании, заинтересованной в больших объемах шаг винтов и их количество определяется, ни желанием заказчика, ни желанием исполнителя. Существуют определенные правила, по которым производится расчет.

Факторы и данные, влияющие на расстояние между сваями фундамента в каркасном доме

В производстве различают несколько видов свай, каждый из которых предназначен для определенного типа грунта. Разные типы почвы имеют различную плотность, которая определяет первую расчетную величину – грузонесущую характеристику грунта.Столбы имеют разный диаметр и толщину стенки, длину, размер винтовых лопастей. Эти параметры определяют несущие нагрузки винтовой сваи. Минимальный диаметр – 57 мм предназначен для нагрузок до 1,5 т., максимальный для малоэтажного строительства – Ø159 мм несет общую нагрузку не менее 10,0 т. Больший диаметр столбов используется для возведения многоэтажных зданий и конструкций. При правильных расчетах и установке общая масса строения пропорционально распределяется на каждую сваю, что гарантирует эксплуатацию дома до 100 лет и предотвращает повреждения определенного типа столбов для возведения каркасного дома или дома из бруса на столбчатом фундаменте зависит от геологических исследований грунта. Делая расчеты самостоятельно, вы можете воспользоваться данными специальных таблиц для своей местности. При наличии нескольких типов почв на участке берутся усредненные данные.

Следующим фактором, влияющим на шаг винтовых свай, является общая масса конструкции, которая включает в себя:

• вес строительных материалов;
• бытовую нагрузку (мебель, техника, люди). Согласно документации – это 150 кг/м2 для жилого дома;
• снеговая нагрузка поверхности крыши считается 180 кг/м2, но в разных регионах эта цифра может отличаться.

Эти критерии являются основными. Специалисты включат в расчеты дополнительные данные, например нагрузку ветром и т. вычисления общей нагрузки дома полученные данные суммируются и умножаются на коэффициент запаса – 1,1–1, фундамента также влияет на количество винтовых столбов. Сваи должны быть установлены:

• под каждым углом и поворотом фундамента;
• несущими стенами и перегородками;
• эркерами.

Таким образом, при расчете количества свай и шага между ними следует учитывать:

• характеристики грунта;
• общую массу конструкции;
• конструкцию фундамента.

Как рассчитать шаг установки винтовых свай?

Количество столбов, необходимых для строительства дома на свайном фундаменте, рассчитывается по формуле:

Общая нагрузка дома / грузонесущую нагрузку сваиВ качестве примера можно рассмотреть строительство небольшого одноэтажного дома из бруса 6х6 с мансардой. Размер бруса строительство дома пошло 16,2 куб.м. материала весом 800 кг/куб.Общий вес материала составляет 12 960 кг.Бытовая нагрузка: 36м2 (S дома)х150=5 400 кг.Нагрузка снегом: 36х180=6 480 кг.Суммируем эти вычисления и умножаем на коэффициент запаса.(12 960+5 400+6 480)х1,1=27 324 кг – общая нагрузка дома.Далее определяемся с типом свай по типу грунта. Возьмем, например, винтовой столб диаметром 89 мм, который выдерживает нагрузку до 2т. Делим общую нагрузку дома на грузонесущую сваи – получаем искомое количество свай.27 324/2000=13,662Значит, на строительство данного дома необходимо 14 цифра приблизительна и может быть увеличена при необходимости дополнительной установки свай под лагами, камином, поворотах фундамента.

Общее про свайно-плитный фундамент

Это усовершенствованное фундаментное основание, славящееся хорошей эффективностью и надежностью. Связанные со строительством многоэтажных домов проблемы, возросшие нагрузки, приходящиеся на фундамент, заставили сильно продвинуться в фундаментных технологиях.

И эти изменения в строительстве привели к появлению новых комбинированных фундаментных основ.

Плитно-свайный фундамент начал использоваться сравнительно недавно, но довольно быстро стал одним из самых популярных, благодаря своим качествам.

Он состоит из одной или нескольких надежных бетонных плит и соединенных с нею свайных столбов. Такое сочетание выполняет свои функции много лучше, других фундаментов.

Чтобы правильно сделать расчет такого фундамента, необходимо учесть все важные особенности такого сочетания, а именно:

• жесткость всех включенных в основу свай;
• неравномерность расположения всех входящих в фундаментное основание свай;
• взаимодействие плиты с почвой;
• взаимодействие свай через грунт;
• взаимодействие свай с плитой через грунт;
• верный расчет прилагаемых усилий абсолютно к каждому свайному стволу.

Если сваи устанавливаются редко, то фактор взаимовлияния свай и плиты в расчет можно не брать. А вот когда сваи устанавливаются часто расчет, рассматривающий взаимовлияние сваи и плиты, обязателен. Его выполняют по формулам упругости.

Надо сказать, что сейчас такой расчет для любого фундамента не представляет трудности. С приходом компьютерной техники в строительство этот процесс значительно облегчен.

Создано много программ, позволяющих сделать расчеты без труда. Одна из таких программ называется GeoPlate.

Эта уникальная программа автоматически выполняет целый ряд вычислений:

1. Вычисление осадки фундаментной плиты.
2. Расчет осадки всего свайно-плитного фундамента.
3. Расчет угла возможного наклона фундаментной плиты.
4. Учет всех физических и геометрических свойств плиты.
5. Учет неравномерности расположения свайных стволов.

Благодаря этой программе можно учесть все мельчайшие детали и произвести выполнить грамотно правильный программы есть в каждом строительном агентстве и фирме. Но при желании можно расчет провести и самому, если есть желание и хоть малейший опыт в этом деле.

Основные расчеты касаются именно плиты, потому как она несет главную нагрузку.