Расстояние между винтовыми сваями – выбор минимального и максимального шага
Свайный фундамент активно используется в строительстве в различных регионах России. Популярность технологии обусловлена возможностью создать надежную и эффективную опору на проблемных грунтах.
Правильная расстановка опор – один из ключевых аспектов, определяющих долговечность свайной конструкции. При соблюдении технологии удается избежать просадки основания и отдельных частей дома. Поэтому шаг между сваями в фундаменте требует особого внимания.
Особенности расчета
Оптимальный шаг между сваями рассчитывается еще на этапе создания проекта. От этой величины зависят технические параметры, прочность и долговечность фундамента. Соблюдение правильного интервала позволяет избежать просадки здания в случае, если опоры будут расположены слишком далеко друг от друга, и дополнительных расходов при их чрезмерно близком размещении.
При расчете расстояния между опорами учитывают специфику почвы и вес сооружения. Важно, чтобы все элементы конструкции равномерно опирались на точки распределения веса в фундаменте – свайные опоры.
Полезная нагрузка свай определяется СНиПами или ТУ. В среднем, одна опора может выдерживать до 2 тонн веса. Однако каждый случай индивидуален, и для всех видов застройки необходимо выполнять отдельный расчет с учетом типа сооружения и особенностей грунта.
Анализ грунта
Возведение любого сооружения начинается с исследования почвы на участке, планируемом под застройку. Проведение анализа грунта позволит установить его тип, структуру, сократить риски строительства и определиться с глубиной заложения свай. Также на основании полученных данных выбирается вид фундамента.
В соответствии со строительными правилами и нормами, для анализа грунта выполняют:
- пробное бурение;
- забор и лабораторные исследования состава почвы и грунтовых слоев.
Опытный специалист способен определить состояние почвы визуально. Однако для получения достоверных данных о несущей способности грунта необходимо точное исследование.
Пробное бурение достаточно выполнить на глубину 2 м. Если на 0,5 м прочность грунтового слоя высокая, сваи ставятся на 2,5 метра. Если низкая – необходимо заглубляться до 4 метров.
Несущая способность почвы – важный показатель, который необходимо учитывать при расчете расстояния свай. Зная данный показатель грунта, можно вычислить, какую нагрузку способна выдержать 1 опора.
Анализ веса и конструкции здания
Особенности будущего здания – один из ключевых параметров, который следует учитывать при расчете расстояния между опорами. Общий вес нагрузки на фундамент складывается из следующих величин:
- вес дома – предполагаемый вес конструкции с учетом отделочных материалов, мебели;
- предполагаемый максимальный вес снежного настила в зимний период;
- ветровая нагрузка;
- эксплуатационная нагрузка.
Вес снежного настила зависит от региона, в котором предполагается осуществить застройку. Для каждой области он определен нормативом, также, как и показатель ветровых нагрузок. Показатель снеговой нагрузки рассчитывается по формуле: вес снежного настила = пласт снега на 1 кв.м. х S поверхности крыши.
Эксплуатационная нагрузка зависит от типа сооружения и определена ГОСТом. Для промышленных объектов она составляет 200 кг/м.кв., для жилых сооружений — 150 кг/м.кв. Повышение эксплуатационной нагрузки требует применения большего количества свай при закладке фундамента и уменьшения расстояния между ними.
Выбор свай
Выбор свай определяется конструкцией сооружения, типом грунта и коэффициентом нагрузки.
В зависимости от материала, из которого изготовлены сваи, различают деревянные, бетонные или железобетонные и металлические опоры.
- сваи из дерева используются очень редко ввиду их недолговечности и сравнительно невысокой несущей способности. Чаще в строительстве применяются бетонные или металлические сваи;
- железобетонные сваи используются в строительстве больше благодаря прочности и способности выдерживать высокие нагрузки;
- металлические опоры изготавливаются из стальных труб разного диаметра, и способны выдерживать более интенсивные нагрузки в сравнении с деревянными вариантами. Они применяются при строительстве на участках со сложным для забивки грунтом. Самый распространенный тип металлических опор – винтовая свая, применяемая при различных видах почвы, для возведения жилых построек, каркасных домов, дачных сооружений.
Характеристики оснований играют существенную роль при формировании несущей способности фундамента. Средняя длина свай, представленных на строительном рынке, варьирует в диапазоне от 0,5 до 11,5 м. Важным параметром является и диаметр опор – от 57 мм и выше. Чем больший диаметр имеет основание, тем выше его несущая способность. Например, при показателе в 76 мм свая выдерживает нагрузку в 3 тонны, в то время как при диаметре в 108 мм несущая способность увеличивается до 5-7 тонн.
Выбор шага установки свай
От правильного расчета расстояния между сваями в фундаменте зависит, насколько долговечным он будет. Считается, чем больше свай и меньше шаг между ними, тем меньшую нагрузку они будут оказывать на грунтовые слои, и тем надежнее будет сооружение. Однако установка большого количества опор не всегда оправдана и экономически целесообразна.
По этой причине шаг установки свай рассчитывается строго и напрямую зависит от совокупности нескольких параметров:
- конструкции и веса будущего сооружения;
- типа почвы;
- вида ростверка;
- несущей способности свай.
Оптимальные показатели минимального и максимального расстояния между сваями в фундаменте определяют посредством расчета.
Шаг минимум
В практике отечественного строительства минимальный шаг между сваями в фундаменте составляет 1,7 метра. Следует учитывать, что для каждого случая он индивидуален и рассчитывается, исходя из следующих показателей:
- конструкции сооружения;
- типа используемых опор;
- диаметра опор;
- плотности ростверка.
Стандартно минимальное расстояние рассчитывается инженерами по формуле: 3хD, где D – диаметр используемой сваи.
Такой тип расчета подходит не для всех видов опор. При применении деревянных свай этот показатель должен соответствовать 0,7 м, железобетонных – 0,9 м.
Выдерживать шаг менее 2 диаметров опор запрещено СНиПами. Исключение составляет установка наклонных свай – опор, забитых в грунт под углом по отношению к вертикальной оси. При их размещении допускается выдерживать шаг 1,5хD.
Шаг максимум
Максимальный шаг между сваями рассчитывается по формуле: 5хD или 6хD, в зависимости от типа почвы, где D — диаметр сваи. В некоторых случаях может применяться показатель 8хD, но только при условии устойчивой почвы. Если опоры будут располагаться на большем расстоянии, то каждая из них будет принимать нагрузку самостоятельно, что неизменно приведет к разрушению ростверка и проседанию дома.
Распределение по площади
Группирование свай по всей площади фундамента определяет равномерность распределения веса сооружения на основание.
В первую очередь сваи размещаются в углах опор, на которые приходится наиболее интенсивная нагрузка. Дополнительные сваи устанавливаются также в другие места с высокой нагрузкой: под несущие перегородки.
Под каждую стену вкручивается еще одна или несколько опор таким образом, чтобы расстояние между сваями не превышало максимального и не было меньше минимального показателей.
Некоторые проекты домов предполагают неравномерную нагрузку на фундамент, поэтому расположение свай может быть асимметричным. При размещении опор в фундаменте для зданий со сложным контуром обязательно устанавливается стоевая в каждый угол сооружения, а также по периметру, в зависимости от конструкции здания.
Варианты расположения свай
При возведении фундамента важно учитывать не только расстояние между свайными опорами, но и варианты их расположения.
К наиболее распространенным способам относят:
- одиночное расположение. Опоры располагаются под углами и вертикальными стойками дома. Шаг при этом не превышает 3 м;
- свайные ленты. Распределение свай – такое же, как, как одиночное, но с меньшим шагом – до 0,5 м. Такой фундамент используется при возведении стен жилых зданий;
- «кустовые» способы расположения опор. Применяются для построек, которые оказывают интенсивную нагрузку;
- сплошные сваи. Такой тип используется для очень тяжелых сооружений или при возведении зданий на грунте со слабой несущей способностью;
Для малоэтажного строительства используется одиночное и ленточное расположение свай. Сплошное и кустовое расположение применяются при возведении более серьезных сооружений, которые оказывают сильную нагрузку на фундамент.
Расчет оптимального расстояния между сваями – один из важнейших вопросов возведения фундамента. Правильно расставленные свайные опоры помогут обеспечить целостность застройки, избежать просадок и разрушений.
как рассчитать интервал для винтового фундамента
« Назад 19.10.2020 10:40 В настоящее время установка винтовых свай является одним из наименее затратных способов возведения фундамента для малоэтажных и легковесных сооружений. Чтобы конструкция фундамента полностью отвечала всем требованиями безопасности, еще на этапе создания проекта нужно правильно рассчитать оптимальное расстояние между сваями, которые будут располагаться в винтовом основании постройки. Интервал между винтовыми опорамиРавномерность распределения нагрузок напрямую зависит от того, на каком интервале будут располагаться опоры в свайном поле. На расчеты оптимального интервала влияет несколько важных факторов:
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:
Исходя из этого, подбирается максимально рациональное соотношение между шагом и характеристиками силовых элементов:
Расчет несущей способности грунтаНесущая способность грунта зависит от следующих факторов:
Перенасыщение почвы влагой, на которую влияет уровень подземных источников, снижает несущую способность грунта в несколько раз. Фактор увлажненности не касается участков, где в преобладающем количестве содержится песок средней и большой крупности. Предельные нагрузки на почву, которые не приведут к существенным осадкам фундамента, изучены и занесены в справочники общего пользования.
Средняя плотность основных типов грунта составляет:
Для получения геологических особенностей участка требуется проведение профессиональных изысканий. При этом в некоторых случаях можно определить тип грунта самостоятельно. Это делается путем бурения нескольких скважин или выкапывания несколько ям на глубину не менее 2 метров. После этого по срезу грунта можно определить, из каких породы он состоит, на какой глубине находится несущий пласт и насколько увлажнена почва. Расчет нагрузки на фундаментДля определения суммарной нагрузки на фундамент необходимо принять во внимание следующие параметры:
Поскольку далеко не все вышеперечисленные параметры можно определить с высокой точностью, то обычно строительные организации прибавляют к нагрузке небольшой запас надежности, который составляет примерно от 10 до 25%. Схемы расположения свайРазмещение винтовых опор следует подбирать с учетом конструктивных особенностей сооружения, а также сложности рельефа. Чаще всего применяются следующие схемы:
Оптимальное расстояние между сваямиОптимальное расстояние рассчитывается в соответствии с диаметром винтовых свай и их общим количеством. В случае применения схемы с одиночным и ленточным расположением периметр постройки нужно поделить на количество свай. Затем полученный результат сравнивается с минимально и максимально допустимыми параметрами. При этом не стоит забывать, что практически любая ошибка в расчете расстояния может стать причиной перерасхода бюджета на проведение строительных работ, а в некоторых случаях повышает риск проседания стен. Особенно это актуально в тех случаях, когда несущая способность фундамента в местах с максимальной нагрузкой оказывается недостаточной. Минимальное и максимальное значение шага свайМинимальное значение шага зависит от толщины почвы. Связано это с тем, что во время вкручивания винтовой сваи грунт уплотняется лопастями. Принимая во внимание существующие нормы СНиП, за наименьший шаг берутся три диаметра опорных элементов. Максимальный шаг составляет шесть диаметров винтовых опор. Исключения из этого правила:
Практика показывает, что чаще всего оптимальное расстояние между винтовыми опорами составляет от 1,5 до 3 метров. Данный шаг подбирается ещё на этапе проектирования. При этом необходимо обязательно учитывать рельеф и геологию участка, особенности конструкции и параметры прочности свай. При внесении каких-либо изменений нужно обязательно согласовывать их со специалистами, которые непосредственно проводили инженерные расчеты для закладки фундамента. |
Часто задаваемые вопросы о винтовых сваях для проектирования и строительства фундаментов
«Сколько стоят винтовые сваи/анкеры?»
Это все равно, что позвонить в местный автосалон и спросить: «Сколько стоит машина»? Как для автомобиля, так и для винтовой сваи, это действительно зависит от того, что вам нужно. Не существует такой вещи, как универсальная спиральная свая. Стоимость сваи зависит от типа ствола, размера ствола, длины сваи, стоимости установки и, в меньшей степени, конфигурации спирали. Винтовые сваи доступны в различных формах и размерах.
Размер и форма вала, которые вам нужны для любого конкретного применения, зависят от величины необходимой грузоподъемности и прочности/свойств грунта, в который вы их ввинчиваете. Соответственно, чтобы определить, какова будет стоимость вашей сваи, нам нужно знать величину нагрузки, которой необходимо противостоять, применение (например, новая строительная свая, анкер для удержания грунта и т. д.) и данные о грунтах для конкретного участка ( предпочтительно SPT-расточка). Мы предлагаем бесплатные оценки и можем дать вам лучшее представление о затратах, как только мы поймем условия, специфичные для вашей ситуации.
«Я всегда понимал, что винтовые сваи и анкеры подходят только для относительно легких нагрузок. Это правда?»
Это распространенное заблуждение. Винтовые сваи предлагаются с различными размерами ствола; чем больше размер вала, тем большую механическую мощность он может предложить. Самая большая ствольная свая квадратных , SS225 (квадрат 2,25 x 2,25 дюйма), рассчитана на предельную нагрузку до 200 тысяч фунтов и может достигать еще большей грузоподъемности при использовании в качестве микросваи вытягивания (залитой цементным раствором). Чем больше труба шахтные сваи (например, с внешним диаметром 6,5 дюйма и 8,5 дюйма) имеют предельную нагрузку 200 и 300 тысяч фунтов соответственно.
«Эта винтовая свая и анкерная технология нова?»
Эта технология не нова и существует с середины 1800-х годов; это была основная технология глубокого фундамента с середины до конца 19 века. Первое зарегистрированное использование винтовых свай было сделано Александром Митчеллом (1780-1868) в 1836 году для швартовки кораблей, а затем Митчелл применил их в качестве фундамента для маяка Маплин-Сэндс в Англии в 1838 году. Только за последние 25 лет мы стали свидетелями резкого возрождения его использования во всем мире, в первую очередь из-за того, что теперь у нас есть двигатели с большим крутящим моментом для выполнения установки.
«Почему CHANCE® предлагает четыре разных типа вала — разве они не делают одно и то же?»
CHANCE® предлагает четыре (4) различных типа валов, поскольку не все почвенные условия подходят для каждого типа. Например, некоторые грунтовые условия слишком сложны для эффективной установки цельнотрубной шахтной сваи, поэтому квадратная шахтная свая или даже комбинированная свая будут лучшим и более эффективным выбором в более твердых почвенных условиях. Напротив, в условиях слабых/рыхлых грунтов, которые будут иметь значительные сжимающие нагрузки, один из вариантов круглого ствола, скорее всего, будет лучшим выбором.
«Есть ли какие-либо требования к расположению винтовых свай?»
Да — винтовые сваи соблюдают те же требования к минимальному горизонтальному расстоянию, что и другие концевые опорные элементы глубокого фундамента. Промышленный стандарт обычно составляет 3 x диаметр, измеренный от центра к центру. Обычно мы используем самую большую спиральную пластину, поэтому для свинцовой секции со спиральной конфигурацией 8 дюймов/10 дюймов/12 дюймов минимальное расстояние между центрами должно составлять 3 x 12 дюймов = 36 дюймов. Минимальное расстояние между винтовыми сваями важно только на глубине опоры, где находятся винтовые пластины, поэтому, если у вас есть несколько свай под наголовником и вы хотите минимизировать площадь наголовника, вы обычно можете установить винтовые сваи на подкладке ( угол), чтобы получить необходимое разделение на опорной глубине, а сваи могут заканчиваться меньшим фундаментом. Если винтовые сваи должны быть установлены ближе, чем минимум, вы можете использовать обычные формулы группового эффекта для соответствующего уменьшения мощностей.
Часто задаваемые вопросы — Сваи Postech
Часто задаваемые вопросы
FAQ
Вот наиболее часто задаваемые вопросы о наших винтовых сваях. А ты, какой у тебя вопрос?
Как правило, мы рекомендуем размещать винтовые сваи на расстоянии от восьми (8 футов) до десяти (10 футов) футов, основываясь на передовых отраслевых практиках.
Нагрузка или вес, который может нести свая, определяется типом грунта, в котором она установлена. Чем плотнее грунт, тем выше несущая способность.
В очень рыхлой почве ваш установщик Postech выберет между большим отвалом или удлинителями (для достижения более плотного грунта) для достижения необходимого крутящего момента.
При установке последних нескольких дюймов винтовой сваи обученный монтажник Postech проверяет гидравлическое давление с помощью манометра, расположенного на стреле экскаватора. Затем они могут с помощью точной направляющей таблицы определить несущую способность винтовой сваи.
Винтовые сваи Postech признаны Канадским центром строительных материалов и соответствуют Национальным строительным нормам.
Винтовые сваи Postech — доступное решение для ваших требований к фундаменту. Однако определить точную стоимость сложно, так как необходимо учитывать несколько факторов: поддерживаемая конструкция, тип грунта, длина, регион и т. д. Мы рекомендуем вам связаться с дилером Postech в вашем регионе для получения более подробной информации. Они будут рады предоставить вам цену, которая включает в себя установку.
Наши сваи не оснащены буровой головкой. Однако в подавляющем большинстве случаев монтажник сможет отклониться от скалы, чтобы позволить винтовой свае продолжить опускание. Если порода действительно слишком велика и позволяют параметры конструкции, винтовую сваю можно установить в другом месте. В случае, когда винтовая свая должна быть установлена в очень точном месте, могут потребоваться земляные работы, но такие случаи редки.
Да. Компания Postech разработала простой метод, который позволяет надежно закрепить винтовую сваю в скальной породе.
Да. Однако предполагаемое расположение винтовых свай должно быть относительно близко к краю конструкции. Если сваи должны быть установлены в середине конструкции, должен быть обеспечен доступ для установки винтовых свай. Например, в случае деревянного патио клиенту может потребоваться снять некоторые половицы, чтобы обеспечить установку в точном месте.
Да. Очень важно оставить достаточно места между почвой и конструкцией (включая шпалеры, лестницы и т. д.), чтобы обеспечить вспучивание почвы из-за мороза. Если конструкция соприкасается с грунтом, то полезность сваи ограничена, потому что мороз заставит почву вздыбиться и сдвинуть (поднять) конструкцию.
Абсолютно нет. Мороз не держит вал из оцинкованной стали. Основание (лопасть) выполняет роль анкера и препятствует перемещению винтовой сваи при морозном пучении. Поэтому винтовую сваю необходимо устанавливать так, чтобы лопасть находилась НИЖЕ линии промерзания. Фактически, компания Postech разработала процесс, предотвращающий проникновение холодного воздуха внутрь шахты. Более подробно смотрите в разделе ТЕРМИЧЕСКИЕ СВАЙ.
Нет. Все сваи Postech оцинкованы методом горячего погружения в соответствии со стандартом ASTM 123A. Кроме того, винтовые сваи Postech не оказывают воздействия на окружающую среду.
Абсолютно. Винтовые сваи Postech прошли испытания в соответствии со многими обязательными и строгими отраслевыми стандартами (см. раздел «Техническая информация») и одобрены Канадским центром строительных материалов (CCMC № 13102-R). Эта организация отвечает за оценку и утверждение всей продукции, признанной в Канаде строительными материалами. Это означает, что винтовые сваи Postech соответствуют высоким стандартам качества. Для вашей безопасности очень важно использовать винтовые сваи, которые были протестированы и одобрены CCMC. На самом деле, этого требуют большинство местных и государственных органов власти, а также страховые компании.
Да. Однако в месте установки винтовой сваи необходимо проделать отверстие в асфальте. После этого необходимо немного подкрасить асфальт.
Нет. Винтовые сваи Postech должны устанавливаться сертифицированными установщиками, все из которых прошли полный курс обучения и имеют всю квалификацию, необходимую для наилучшего руководства вашими проектами.
Винтовые сваи Postech имеют много преимуществ перед фундаментами из бетонных стоек (sonotubes®). См. Почему стоит выбрать винтовые сваи Postech? Больше подробностей.
Важно, чтобы вы знали, есть ли на вашей территории закопанные объекты в местах, где вы хотите установить винтовые сваи (водопровод, электрические кабели, канализация, газопровод или любые другие подземные сооружения). ). Если вы не знаете, какие установки зарыты на вашей территории, нашим установщикам будет сложно это узнать.