Как рассчитать расстояние между сваями

Чаще всего применяются следующие схемы:

Равномерность распределения нагрузок напрямую зависит от того, на каком интервале будут располагаться опоры в свайном поле.

На расчеты оптимального интервала влияет несколько важных факторов:

• тип и характеристики грунта;
• глубина промерзания почвы;
• уровень залегания подземных вод;
• общий вес будущей постройки;
• конструктивные особенности дома;
• несущая способность винтовых опор.

Не следует думать, что шаг между винтовыми всегда будет одинаковым. Он подбирается таким образом, чтобы сваи находились в определенных точках, где нагрузка на основание здания или сооружения в дальнейшем будет максимальной.Как правило, винтовые сваи обязательно устанавливаются в следующих местах:

• под углами, расположенными по периметру сооружения;
• по линиям несущих стен, принимающих основную нагрузку;
• под печами и каминами, а также у входной части постройки;
• под тяжелым оборудованием, расположенным в доме.

Исходя из этого, подбирается максимально рациональное соотношение между шагом и характеристиками силовых элементов:

• диаметром сваи;
• длиной стержня;
• толщиной металла;
• шириной лопастей.

Полученное значение будет распределяться на площадь основания. Каждая свая имеет свою, определенную конструкцией, величину рабочей поверхности, через которую передается давление. Несущая способность природного основания должна быть больше воздействия опор. Для этого суммарная площадь передачи нагрузки свайного основания в расчете берется равной, или округляется в большую сторону, отношению массы дома к площади его подошвы.

Расчет расстояния между опорными столбами

Свайный фундаментотличается своей доступностью, стоимость колеблется в достаточно большом промежутке. На цену влияет регион, где будет осуществляться приобретение материала и спрос. Но даже при самой высокой стоимости материала, он все равно будет доступнее, чем использование цемента или бетона. Установка столбов может осуществляться на любой разновидности грунта.Изначально сваи использовались при возведении мостов, сегодня область их применения значительно расширилась.Чтобы рассчитать расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома, требуется предварительно произвести оценку грунта. Это помогает выявить глубину заложения и оценить целесообразность применения специальной техники в строительстве.

Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

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 арматурыКаркасы 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).

с каждым новым витком придать нормальное положение фундаменту будет все сложнее. Проверяется точность установки строительным уровнем или отвесом. Допустимое отклонение от оси — 1-2 градуса.

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.

Для определения необходимого количества опор надо выполнить следующие действия:

Основные схемы размещения на фундаменте

Существуют различные схемы размещения свай:

• Одиночные.
• Свайный куст.
• Свайное поле.
• Свайная лента.

Выбор схемы определяется конфигурацией постройки и порядком распределения нагрузок. Отдельные сваи используются для создания точечных опор под столбы или иные элементы минимальной площади.

Свайные кусты используются при высоких нагрузках не единицу, что бывает при строительстве многоэтажных зданий, крупных ангаров и т.п. Свайное поле применяют для тяжелых построек с равномерным распределением нагрузки по всей площади основания. Установка опор производится либо продольно-поперечными рядами, либо в шахматном порядке. Ленты необходимы при создании сооружений, имеющих протяженную структуру при малой ширине (набережные, подпорные стенки, ограждения и т.п.).Необходимо учитывать, что расчетная конфигурация свайного поля не всегда полностью соответствует требованиям СНиП. Нередко возникают ситуации, когда количество опор не соответствует величине нагрузки из-за особенностей размещения.

В таких случаях необходимо увеличить количество свай или несколько скорректировать конфигурацию свайного поля с учетом специфики нагрузок.

Для буронабивных свай количество, размеры, расстояние между ними в свету выбирают исходя из следующих условий:

• Свойства грунта;
• Общий вес конструкции, включая сами опоры;
• Наличия в проекте цокольных, подвальных помещений;
• Прогноз изменения условий эксплуатации (возможность подтопления, подработки, техногенного и вибрационного воздействия соседних объектов);
• Климатическая зона (плюсовых температур или глубокого промерзания).

Стандарты заглубления буронабивных свайПо результатам исследований показатели для почв и пород, климатического районирования берутся из таблиц. Удельный вес строительных материалов, для определения суммарного показателя, указан в справочниках.

При совпадении типовых показателей можно воспользоваться сводными таблицами. По сопротивлению почвы и диаметру столба определяется величина несущей способности одной опоры. Расчетная величина часто оказывается ниже фактической, полученной в результате испытаний. Это объясняется применением осредненных табличных значений величин.

При глубине до 3 м рекомендуется выбирать сечение бетонного стержня диаметром от 30 см (п.15.2.,СП 24.13330.2011;СНиП 2.02.03-85; п.1810.3.5.2.2, Международного строительного кода IBC -2009).Подошва колонны выступает на 100 мм. Пример: для 300-мм столба подошва – Ø 500 мм.