Определяем расстояние между сваями

При строительстве фундамента расстояние между сваями выбирать следует с учетом конкретных условий. Такая конструкция применяется на большинстве грунтов, за исключением слишком мягких (илистых) и очень твердых – скальных. Тип основы определают в результате инженерно-геологических изысканий.

Влияние опорного слоя

Установка дома на винтовые, буронабивные, забивные столбы преследует цель, кроме распределения нагрузки, достичь более плотных слоев, на которые можно опереться. Самостоятельно можно вырыть пробные шахты на участке для определения глубины их залегания. Количество – не менее 2. Если пласт наклонный, уступами, надо больше для ясности картины.

Характеристики почв при расчете по нагрузке берут в справочнике. При сложном сочетании условий выполняют анализ контрольной сваи.

Тип и способ установки влияют на количество точек опоры фундамента площадью распределения нагрузки. Висячие элементы работают по боковой поверхности. Винтовые трубы создают уплотнение материала под собой. Буронабивные опоры имеют подошву шире колонны.

Проектирование свайных фундаментов, в грунтовых условиях II типа по просадочности, должно выполняться специализированными организациями.

Все они проходят ниже уровня промерзания, чтобы создать устойчивость к движению верхних слоев земли при пучении.

Вес и конструкция здания

Нагрузка на опору будет состоять из следующих составляющих:

• Вес готового, укомплектованного мебелью и оборудованием, здания, включая вес фундамента;
• Снеговая + ветровая (максимальные для данной местности) нагрузки;
• Запас прочности (+30%).

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.

Проектный расчет расстояния между опорами должен учитывать конструктивное расположение элементов постройки. Расположение опорных узлов, несущих стен, прочие условия, создающие неравномерные усилия. Надо определить места, где требуется установка наклонных, винтовых, усиленных (кустов) свай. Взаимовлияние в таком случае учитывают по СП 50-102-2003

Просвет может меняться в зависимости от расположения горизонтальных балок, жесткости ростверка. В каркасном доме учитывают шаг между стойками, поэтому столбы под каркас ставят кратно 0,6 м. Опорная точка обязательно должна быть под углом здания, в месте пересечения стен. Оптимальное расстояние от одной трубы к другой высчитывается путем определения сопротивления материала балок основания и несущих стен изгибающим, продавливающим нагрузкам.

Тип свайного элемента

Количественный результат расчета меняется не только от геологии площадки, веса конструкции, но и выбора сваи:

• Винтовая ВС108 имеет рабочую площадь 706 см²;
• Буронабивная 0,4 м – 1256 см²;
• ТИСЭ 0,5 м по низу – 1960 см².

На один и тот же периметр и вес здания нужно, соответственно, штук в отношении 3/2/1. Тут в расчет берется стоимость, сроки монтажа, количество рабочих рук. Забивной тип предполагает наличие спецтехники, дополнительный расчет возможности поднятия грунта за счет чрезмерного уплотнения.

Выбор длины стойки делают так, чтобы ее нижний конец прорезал слабые напластования и вошел в прочные слои на глубину от 0,5 до 1 м.

Выбрать шаг

Строительными нормами рекомендуется принимать расстояние между сваями в установленном минимальном и максимальном пределе. Отклонения приводят к такому результату:

1. Уменьшение. Близко расположенные элементы начинают работать как куст по наружному периметру подошвы (или боковой поверхности), что уменьшает суммарную несущую способность за счет повышения давления на грунт в этом месте. Забивные опоры влияют друг на друга наиболее сильно. Сокращать просвет не следует. Может просто не войти на всю расчетную глубину.
2. Увеличение. Растут искривляющие воздействия на связывающий все точки элемент фундамента (ростверк, плита, венец). Надо наращивать его толщину. Сама труба работает как одиночная стойка, быстро разрушается место контакта по подошве.

Минимум

Выдерживать просвет меньше, чем 2 диаметра опоры строительные сборники не разрешают. Исключение составляют наклонные варианты установки. У них расстояние зависит от угла наклона. В среднем принимают 1,5 Ø трубы. Минимальное расстояние по центрам установки при требовании в 3 Ø составит 1 м. Расположение опор на самом малом просвете не всегда повышает устойчивость дома. Взаимное влияние снижает равномерность компенсации нагрузок на подошву.

Исключения:

• на песчаных грунтах бетонные изделия располагают на минимуме 4 Ø;
• деревянные ставятся с минимальным шагом 0,7 м независимо от Ø;
• минимальный шаг для железобетонных столбов – 0,9 м.

На проседающих, насыпных, подрабатываемых почвах, в сейсмических районах, в расчете свайного фундамента учитывают дополнительные горизонтальные, искривляющие перемещения грунта, вводят поправочные коэффициенты.

Максимум

Наибольшее расстояние между столбами берется по прочностной способности связывающих горизонтальных балок. Эта часть фундамента не должна изгибаться больше определенного значения.

Стандартами принята величина отступа в 5-6 Ø стойки. Так, расстояние между винтовыми ВС108 не меньше 1 м и не больше 2 м. Буронабивной тип (с подошвой 0,4 м) – 1,2 м на минимуме и 2,4 м на максимуме.

У одноэтажных построек просвет составляет:

• срубы из бревна или бруса – 3 м;
• каркасные и сборно-щитовые – 3 м;
• пазогребневые блоки, газобетон и шлакоблок – 2,5 м;
• кирпичные – 2 м.

В расчете расстояния между сваями двухэтажных домов шаг можно уменьшить. Внутренняя несущая стенка, с загрузкой перекрытия по сторонам, требует 30% сокращения шага между элементами.

Вопрос уменьшения количества свай за счет увеличение шага рассматривать надо. Но, следует принять во внимание то, что возникающий расход материалов на повышение жесткости балок или ростверка обычно не дает никакой экономии.

Распределение по площади

Чтобы соблюсти требования по просвету, равномерному распределению нагрузки, оптимальному количеству, существуют различные варианты расположения:

1. Рядами. Применяется в свайно-ленточном исполнении. В 1 ряд отступают с шагом в 1,33 м, в 2 ряда – 2,67 м;
2. Шахматный. Для свайно-ростверкового основания. Выигрыш в том, что нужный размер откладывается по диагонали. Количество точек внутри того же самого периметра увеличивается.

Для того, чтобы соблюсти симметрию расположения, количество свай изменяют только в сторону увеличения. Все округления в расчете тоже производятся в большую сторону. На другой типоразмер опор делают полный пересчет всего фундамента.

Если конструкция изготавливается заливкой бетона для формирования столба, при этом происходит выдавливание окружающего грунта. Нельзя наливать гнездо следующей основы ближе 1,5 м, когда раствор соседней формы еще не набрал 50% прочности. В этом случае работа совершается через одну стойку.

Рекомендуем посмотреть видео о том, как самостоятельно сделать схему свай.

Легкие конструкции

Там, где несущая способность не играет особой роли: в легких постройках с редким посещением, заборах, навесах, применяют винтовые трубы с увеличенным просветом. На них крепят профнастил, листовые материалы, сетку-рабицу. В этом случае ветровые, снеговые, другие временные силовые воздействия играют большую роль, чем вертикальная нагрузка. Шаг выбирают в пределах 2,5-3,5 м. Глубину ввинчивания выдерживают 1,7 -1,8 м.

Самостоятельные решения

Не всегда возможно пригласить специалиста для инженерно-геологических исследований. Сомнения в классификации грунта затруднят определение его характеристик. В этом случае лучше выбирать самые неблагоприятные из рядом стоящих в таблице значений.

Посмотрите видео, как рассчитать фундамент на опорах самостоятельно.

Пример:

У самого слабого грунта (песка) несущая способность 2 кг/см², минимальная несущая способность винтовой опоры с Ø лопасти 0,3 м – 1,4 т (2 кг/см² х 706 см²). Значит,6 таких столбов удержат здание с общей массой в 8,4 т. Такая масса не превысит большинство подсобных построек, беседок, сараев, бань.

Примерный подсчет:

1. Нарисовать план 1 этажа;
2. Отметить углы;
3. Выбрать точки пересечения несущих стен;
4. Определить места расположения тяжелого оборудования (котел, баки);
5. Разместить  по линиям оставшиеся точки, полученные исходя из веса дома;
6. Дополнить в местах, где не соблюдается максимальный шаг;
7. Проверить симметрию;
8. Посчитать общее количество.

Для вкручиваемых стоек приобретать лучше на одну больше. Во время установки какая-нибудь единица может «не пойти» в заданном месте на нужную глубину. Придется переносить место и ставить две.