Шаг металлических свай для фундамента каркасного дома

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.

Источник

Какое допустимо минимальное и максимальное расстояние между сваями при строительстве каркасного дома.

Объясним какая дистанция должна быть между сваями фундамента. Какие факторы влияют на шаг винтовых свай.

Факторы влияющие на шаг винтовых свай

Шаг свай под каркасный дом – это переменная величина. Она может достигать 3 м, но чаще всего из-за особенностей почвы уменьшается до 1,5 м и менее. Шаг рассчитывают согласно нескольким факторам:

• длина и диаметр опор;
• несущая способность почвы;
• климат;
• периметр здания.

Исходя из всех этих факторов, проводят точный расчет расстояния между винтовыми опорами. Точность важна по 2 причинам:

• если расположить опоры чересчур редко – стены будут проседать из-за недостатка несущей способности;
• чересчур часто – потратятся лишние стройматериалы.

Несущая способность грунта

Расстояние между сваями достаточно сильно зависит от грузонесущей способности грунта. А эта способность, в свою очередь, зависит от 3 факторов:

• тип грунта;
• коэффициент пористости (плотность);
• уровень грунтовых вод.

Последний параметр – самый важный. Почва одного типа и с одинаковой плотностью может обладать совершенно разной несущей способностью в зависимости от того, влажная она или сухая. Разница может быть в 2 раза или даже более.

Несущую способность (также называется расчетным сопротивлением) самых распространенных грунтов можно узнать из таблицы.

Тип почвы	Несущая способность сухого грунта, кг/см2	Несущая способность влажного грунта, кг/см2
Глина	до 6	от 1 до 3
Суглинок	3	от 1 до 2,5
Супесь	3	от 0,7 до 2
Мелкий песок (песчинки менее 0,1 мм в диаметре)	3	1
Средний песок (от 0,1 до 1 мм)	4	1
Крупный песок (от 1 до 2 мм)	от 4 до 5	от 4 до 5
Гравелистый песок (от 2 до 5 мм)	5	5
Щебень или гравий	5	5

Но чтобы определить, на каком расстоянии ставят винтовые сваи, одной таблицы недостаточно – нужны геодезические измерения. Вызов специалиста на участок планируемого строительства поможет определить уровень грунтовых вод и плотность грунта, а затем – точно рассчитать его несущую способность.

Длина сваи

Здесь всё довольно просто. Чем длиннее сваи – тем глубже их вкапывают в землю. Поэтому они справляются с нагрузкой побольше. Когда делается свайный фундамент – расстояние между сваями зависит от их длины. А ее, в свою очередь, определяют особенностями грунта:

• если почва высокопрочныа, с хорошей несущей способностью, то нужны сваи короче 2,5 м;
• на пористых типах почвы длина может достигать и 4 м.

Шаг свай коррелирует не только с их длиной, но и с диаметром. Нагрузка на опору зависит от обеих характеристик, но высчитывать ее самостоятельно не приходится – ее указывает производитель.

Диаметр свай

Расстояние между винтовыми сваями также напрямую связано с их диаметром. В таблице указаны примерные расстояния. Чтобы рассчитать более точно, нужно обращаться к особенностям почвы.

Тип постройки	Диаметр (без лопастей)	Расстояние
Небольшое ограждение	57 мм	от 0,5 до 2 м
Забор или небольшая техническая постройка	76 мм	от 1 до 3 м
Одноэтажный каркасный дом, большой тяжелый забор, беседка или гараж	89 мм	от 2 до 4 м
Дом из бруса или оцилиндрованного бревна, двухэтажный каркасный или каменный дом	108 мм	от 2 до 5 м
Нефтяная скважина, ангар или линия электропередач	больше 108 мм (рассчитывают в частном порядке)	для каждой постройки определяют отдельно

Как вычислить расстояние между сваями

Чтобы в точности рассчитать расстояние установки винтовых свай, нужно учитывать:

• все вышеописанные факторы;
• вес постройки вместе с коммуникациями, мебелью и отделкой;
• полезная нагрузка (прописана в СНиП – к примеру, для одноэтажных домов без необычных условий эксплуатации она составляет 150 кг/м2);
• максимальные нагрузки, связанные с ветром и снегом (зависят от климатического пояса и конкретного региона – их можно найти в специализированных справочниках или узнать у геодезиста, который приедет измерять грунт);
• коэффициент запаса (обычно варьируется от 1,1 до 1,25 – когда планируется нагрузка на постройку сверх нормы, «берут выше»).

Принцип расчета прост. Берут вес постройки и определяют на его основании общую нагрузку постройки. Потом – делят ее на расчетную нагрузку одной опоры. Итоговым результатом становится точное количество свай, которые должны быть расположены по периметру сооружения.

Пример вычисления

Проще всего определить расстояние между сваями винтового фундамента на конкретном примере. Представим себе брусовый одноэтажный дом с такими характеристиками:

• размеры – 6х6 м (именно такие размеры у одного из самых популярных типовых домов);
• общий объем бруса (вместе с крышей) – 20 м3;
• вес кубометра (м3) – 800 кг.

Первый шаг – умножить вес кубометра бруса на его общий объем:

800 кг * 20 м3 = 16000 кг (16 т)

К этому показателю нужно прибавить суммарный вес кровли, отделки и мебели. Предположим, что это 2 т:

16 т + 2 т = 18 т

Идем дальше. Согласно СНиП, полезная нагрузка для деревянного дома – 150 кг/м2. Нужно умножить ее на площадь здания:

6 м * 6 м = 36 м2

150 кг/м2 * 36 м2 = 5400 кг (5,4 т)

Снеговетровая нагрузка содержится в справочных материалах. Допустим, она составляет 120 кг/м2 (среднее значение по России). Умножим и ее на площадь дома, после чего сложим обе площади и прибавим к ним суммарный вес здания:

120 кг/м2 * 36 м2 = 4320 кг (4,32 т)

5,4 т + 4,32 т = 9,72 т

9,72 т + 18 т = 27,72 т

Дальше – умножим получившуюся величину на коэффициент запаса. Поскольку дом будет эксплуатироваться в обычных условиях (без экстремальных нагрузок), то коэффициент – 1,1. Считаем:

27,72 т * 1,1 = 30,492 т

Последний этап – разделить полученное число на нагрузку одной опоры. Для конструкции из бруса обычно применяют сваи с сечением 89 мм, а нагрузка каждой из них – чаще всего 2 т. Считаем:

30,492 т / 2 т = 15,246

Округлять нужно всегда к большему, чтобы избежать перенагрузки. Поэтому получается 16 свай. Остается только расположить их равномерно. Для этого определим общую протяженность стен и разделим ее на количество опор:

Итак, ставить сваи надо будет на расстоянии 1,5 м одна от другой. Таким должен быть максимальный интервал между винтовыми сваями, но его можно и сократить, если есть лишние деньги (с уменьшением промежутка количество опор возрастет). Также есть смысл потратиться на дополнительные опоры, которые будут поставлены не по периметру дома, а посередине – чтобы принять на себя нагрузку напольного покрытия.

• для двухэтажного дома нужно увеличить полезную нагрузку в 2 раза;
• если второй этаж – мансардный, то она увеличивается примерно в 1,5 раза (в зависимости от объема бруса, использующегося для мансарды, ведь размеры этого этажа могут быть разными);
• чтобы рассчитать расстояние между винтовыми сваями для любого каркасного дома – применяется этот же пример, но суммарный вес древесины будет меньше.

Минимальное и максимальное допустимое расстояние

Минимальное расстояние между винтовыми сваями, равно как и максимальный шаг свай, прописаны в СНиП. Важная оговорка – там указывают диаметр конструкции вместе с лопастями. У опоры, внутреннее сечение которой составляет 89 мм, общий диаметр с лопастями – чаще всего 250 мм (но у разных производителей бывают небольшие отличия).

Итак, согласно информации из СНиП:

• минимальный промежуток – 3 диаметра выбранной опоры с лопастями;
• максимальное расстояние между винтовыми сваями – 6 диаметров.

Эти параметры весьма условны. Более точно определить, на какое расстояние устанавливают винтовые сваи, можно по материалу строительства. Дальше рассмотрим рекомендуемый шаг между опорами именно для дачных домов.

Оптимальный шаг

Обычно опоры для построек из дерева ставят не чаще, чем в метре одна от другой. Промежутка в 1 м хватает, чтобы выдержать нагрузку кирпичного либо каменного здания. В ситуации с деревянными домами опоры почти никогда не ставят ближе, чем на дистанции в 1,2 м.

Максимальное расстояние между сваями на практике равно 3 м. Но такие широкие промежутки делают только для самых легких построек – заборов, небольших технических зданий. В жилых домах (даже самых легких – каркасных) очень редко используют дистанцию даже в 2 м – обычно делают меньше.

Есть определенные условия, влияющие на то, какое расстояние должно быть между винтовыми сваями. Рассмотрим их в таблице.

Условие	Оптимальный шаг
Сооружение строится под углом (например, на склоне)	Рассчитать по общему примеру (как для здания, стоящего на равнине), а потом – разделить на 2
Уклон очень большой	Минимальный из СНиП – 3 диаметра (здесь и далее – вместе с лопастями)
Очень плотный грунт с отличной несущей способностью	Можно увеличить до 8 диаметров
Легкая, почти не эксплуатирующаяся постройка	Тоже до 8 диаметров
Песчаный грунт	4 диаметра

Чтобы уменьшить затраты, можно выбрать опоры для фундамента с диаметром 108 мм (вместо стандартного для частных домов – 89 мм). Они выдерживают большую нагрузку, поэтому их требуемое количество становится меньше.

Надеемся наша статья была вам полезна.

Источник