Расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома: шаг и размеры

Каркасные дома чаще всего строятся с использованием свайно-винтового фундамента. Эта технология экономит время на монтаж фундамента и не требует проведения земляных работ. Какое должно быть расстояние между винтовыми сваями для каркасного дома? Какие тонкости нужно знать перед началом работ? Давайте попробуем разобраться.

Особенности свайного фундамента

Этот тип фундамента не подходит для строительства зданий из тяжелых материалов (кирпич, бетон и т. д.). Он предназначен исключительно для возведения легких строений, таких как каркасники.

Конструкция отличается простотой монтажа. Работы проводятся по следующему алгоритму:

Выбор и очистка участка. Удаляются деревья, кусты и трава. В зоне проведения работ не должно проходить никаких коммуникаций.
Разметка территории. Это необходимо для максимально точного монтажа свай. Разметка проводится согласно заранее подготовленному проекту, где подробно указано месторасположения каждой опоры. Максимально допустимое расхождение с проектом — 2 см.
Монтаж свай. По разметке для каждой сваи делается небольшое углубление — 15-20 см, чтобы опору было легче ставить. Устанавливаем сваю и вкручиваем.
Монтаж свай — кропотливая работа. Для этого нужно привлечь 3-4 человека. В первую очередь опору нужно собрать: в верхней части свай есть специальное отверстие, куда вставляется лом (диаметров 3 см). На него далее монтируется рычаг — он помогает упростить процесс вкручивания опоры.
В качестве рычага берется труба длиной 3-3,5 м. Чем длиннее рычаг, тем проще вращается опора. Кроме того, важно, чтобы сваи входили в землю ровно. Для этого используется строительный уровень, который прикладывается к столбу во время вкручивания.
Далее ставим опору в подготовленное углубление и начинаем вкручивать. Для этого два человека берутся за рычаг с обеих сторон опоры и двигаются в направлении против оси. За один полный оборот свая погружается в землю примерно на 20 см.

Важно! Если свая входит в землю неровно, ее необходимо выровнять.

Поэтому прослеживать уровень вхождения следует на протяжении всего процесса. Важно помнить, что чем глубже опора погружена в землю, тем труднее проходит выравнивание.

Бывает, что «первые» шаги даются сложно, и винт не хочет поворачиваться. В таких случаях углубление для опоры увеличивается на 10-15 см, а на рычаги, в качестве дополнительной вертикальной нагрузки, вешается какой-то груз. Когда опора будет легко проворачиваться, груз можно снять.

От чего зависит интервал?

От расположения конструктивных элементов в свайном поле зависит равномерность распределения нагрузок.

Факторы, от которых будет зависеть интервал между сваями:

Тип грунта и его физико-химические свойства.
Глубина промерзания.
Уровень подземных источников.
Вес дома и особенности его конструкции.
Несущая способность выбранных свай.

Шаг между опорами не всегда выбирается одинаковым. Составленный во всех деталях план дома позволяет определить точки, в которых нагрузка на основание будет максимальной.

Так, винтовые сваи в обязательном порядке вкручивают в следующих местах:

под углами сооружения;
по линиям несущих стен;
под печами и каминами;
у входной части;
под тяжелым оборудованием и т.д.

С учетом всех параметров выбирают рациональное соотношение между шагом и характеристиками силовых элементов:

диаметром опоры,
толщиной металла,
шириной лопастей,
длиной трубы.

Работа со сваями

После монтажа винтовых свай проводятся дополнительные работы. В первую очередь стоит убедиться, что все опоры установлены ровно. До нулевого уровня дома от земли должно быть минимум 60 см. Выравниваем все сваи, чтобы они находились в одной плоскости. Для этого можно использовать болгарку.

Далее опоры бетонируют, чтобы придать им прочности. Это исключит вероятность крена и деформации будущего фундамента. Также необходимо выгнать из полостей воздух, чтобы фундамент в дальнейшем не разрушался.

Смесь засыпается во внутреннюю пустоту сваи, также необходимо уложить армирование, это придаст конструкции надежности. Для этого готовится цементно-песочная смесь. Ее расход составляет 35 кг на 1 сваю.

Заключительный этап монтажа опор — привариваются оголовки. После этого выполняется обвязка брусом. Если использовать швеллер вместо бруса, тогда можно обойтись без оголовков. Это поможет значительно сэкономить.

Работа со свайно-винтовым фундаментом исключает следующие действия:

Проведение подгонки свай под один уровень во время ввинчивания. Эта работа проводится после завершения монтажа всех опор, в противном случае это может спровоцировать проседание фундамента в дальнейшем;
Удлинение неровно ввинченных свай;
Монтаж опор меньше, чем на 1,5 м в грунт;
Создание подготовительных отверстий для опор в земле глубже 50 см;

Нельзя осуществлять монтаж опор с поврежденным покрытием. Это приведет к коррозии и разрушению свай.

Разновидность свай

Отличают опоры по способу углубления в грунт:

Винтовые – труба диаметром 70 – 350 мм и длиной 2 – 11 м с винтовым конусовидным окончанием;
Читайте также: Как сделать ступеньки крыльца размер и уклон — конструктив, технология устройства
Схема устройства фундамента на винтовых сваях
Забивные – длина до 16 метров, для увеличения длины возможна состыковка из нескольких штук;
Буровые – устанавливаются в пробуренную скважину.

По материалу:

Железобетон – арматура + бетон;
Сталь – марка не ниже СТ-3;
Дерево.

Деревянные делают из лиственницы или дуба.

Определение несущей способности грунта

Для монтажа свайно-винтового фундамента необходимо знать о несущих способностях грунта. Проект дома, и фундамента в том числе, создается на основе этих данных. Узнать структуру не сложно, для этого можно заглянуть в Интернет или поспрашивать у соседей.

Даже после выяснения этой информации проверить почву на участке лучше самостоятельно. Для этого необходимо взять старый бур для рыбалки и в дальнем углу участка пробурить отверстие. Это поможет наглядно увидеть состояние почвы: ее влажность глубина залегания горизонтов и т. д.

Для проверки рекомендовано бурить отверстие ниже предполагаемого уровня погружения свай. Это поможет ознакомиться с качествами нижних горизонтов почвы, которые и играют основную роль для фиксации опор.

Как правильно выбрать шаг?

Расстояние между соседними силовыми элементами рассчитывают, исходя из количества свай, а также их диаметрами. Для этого вначале определяют проектные нагрузки и анализируют особенности конструкции.

В случае с одиночным и ленточным расположением за основу берут периметр постройки и делят на количество свай. Результат сравнивают с минимально и максимально допустимыми параметрами и, в случае необходимости, подбирают шаг.

Ошибки в расчете расстояния между опорными элементами приведут к перерасходу средств, либо к риску проседания стен, если несущая способность фундамента в местах с максимальной нагрузкой будет недостаточной.

Размещение опор в плане

Правильное размещение свай необходимо, чтобы сохранить целостность каркасного дома и избежать просадки. Особенно это касается сложных проектов: проекты двухэтажных домов, здание со стенами неправильной формы и т. д. Главное правило: нагрузка должна распределяться равномерно.

Расположение опор дома бывает четырех типов:

Одиночное. Сваи располагаются на равном отдалении одна от одной по углам строения, под несущими стенами, и под вертикальными стойками каркасника;
Ленточное. Этот тип свайно-винтового фундамента способен выдерживать более высокие нагрузки. Опоры располагаются, как при одиночном типе фундамента, только укорачивается шаг между ними;
Кустовое. Подразумевается хаотичное размещение опор под основание дома. Они монтируются кустами, больше всего свай располагается в зонах с самой высокой нагрузкой (например, под комнатой с тяжелым оборудованием). При таких условиях шаг между опорами не играет роли, главное чтобы они было по всему периметру плиты;
Сплошное (по-другому, свайное поле). Такой тип фундамента актуален для местности с неустойчивым земляным покровом и для тяжелых каркасных зданий. Сваи располагаются сеткой по всему периметру строения. Максимальный шаг — 1 м.

Важно! Самые распространенные типы свайно-винтового фундамента — ленточный и одиночный. Именно они предусмотрены в проектах частных домов и небольших зданий.

Высота цоколя нижнего этажа

Чем выше планируется поставить цокольную облицовку, тем меньшую глубину вворачивания следует планировать – при равной длине сваи. Высота цоколя определяется несколькими факторами – особенностями конструкции здания, требованиями к его утеплению, дизайном дома и тому подобное. Так, здание с высоким цоколем смотрится более эстетично, чем с низким. Кроме того, высока роль и снежного покрова – чем выше цоколь, тем меньше будет пагубное влияние на фундамент при его таянии. Рекомендуется устанавливать цоколь на высоту порядка 50 см. Это тоже надо учитывать при вкручивании сваи на определенную глубину.

Особенности расчета

Вычислить правильное расстояние между опорами важно по следующим причинам: если опоры будут находиться слишком далеко друг от друга, может произойти посадка здания, маленькое расстояние между сваями значительно увеличит финансовые затраты на строительство. Профессиональные строители рекомендуют при проведении расчетов учитывать:

Вес каркасного строения в целом;
Массу мебели, техники, коммуникационных систем;
Коэффициент запаса;
Свойства самих свай;
Нагрузку от ветра и снега;
Устойчивость почвы.

При расчете также учитываются такие показатели, как:

Полезная нагрузка. Ее определяют положениями СНиП (строительными нормами и правилами);
Снеговая нагрузка. Индивидуальна для каждого региона, поэтому ее нужно находить именно для вашей местности;
Коэффициент запаса всегда применяется стандартный — 1,1-1,25.

Как только проведены расчеты, необходимо зафиксировать полученные данные. Для этого рисуется схема. На ней четко обозначается месторасположение каждой отдельной сваи на плане фундамента. Это упростит распределение опор непосредственно при работе. При любом результате расчетов колонны обязательно располагаются по углам здания, в зоне сопряжения несущих конструкций. Оставшиеся опоры расставляются под лагами пола будущего дома, распределять их нужно равномерно.

Описание конструкции

Виды свай

Свайная конструкция представляет собой единое целое, состоящее из многочисленных несущих элементов и ростверка.

Сваи могут существенно различаться друг от друга не только внешним видом, но и материалом и методом монтажа. На сегодняшний момент наиболее востребованными считаются следующие типы опор:

винтовые;
забивные.

Шаг установки между ними определяется исходя из глубины залегания и материала, из которого они изготовлены. Ростверк играет не менее важную роль, так как гарантирует соединение опор в одно целое и может быть представлен в различных видах, но в большинстве случаев подбирается, исходя из технологии установки или закрепления свай.

Проводим вычисления

Чтобы правильно рассчитать расстояние между сваями для вашего каркасного дома, наглядно рассмотрим, как их проводить, на примере одноэтажной постройки из деревянного бруса. Его площадь составляет 6х6 м. Вычисляем объем древесины, для этого берем во внимание высоту стен дома с учетом крыши и их толщину. Представим, что у нас получилось 20 000 м3.

Далее берем массу одного куба древесины (800 кг конкретно в нашем примере) и умножаем ее на 20 000 м3. У нас получается 16 тонн, именно такую нагрузку на фундамент дает чистый каркас.

Далее сюда необходимо прибавить массу отделочных и кровельных материалов (примерно 2 тонны).

Далее следует вычислить:

Полезная нагрузка. 36 м2(площадь дома)*150 кг/м2 = 5,4 тонны.
Снеговая нагрузка. 36 м2*120 кг/м2 = 4,32 тонны.

Суммируем все три результата и получаем 27,72 тонны. Далее умножаем это число на коэффициент запаса — 1,1. В результате мы получаем 30,492 тонны нагрузки.

В строительстве мы будет использовать сваи с диаметром 8,9 см. Одна такая опора рассчитана на 2 тонны нагрузки. Минимальное количество свай рассчитывается следующим образом: 30,492/2=16. Это минимальное количество свай, которое располагается по периметру здания. Также необходимо установить дополнительные сваи под лаги пола и несущие станы.

Важно! Если здание 2-х этажное, нагрузка умножается на 2.

Это обобщенный пример, как проводятся расчеты, но в нем не учитываются индивидуальные особенности местности и самого проекта. Рекомендуется доверить эту работу, как и проектирование здания, профессионалам. Это гарантирует надежность и долговечность фундамента.

Материалы

Стандартно, это зачастую брус, кирпич, шлакоблоки, если мы говорим о постройке дома.

Пример соответствия расстояний свай для одноэтажного частного дома из различных материалов.

Материал	Расстояние между сваями
Брус	3 метра
Шлакоблоки	2,5 метра
Кирпич	2 метра

Чем тяжелее материал постройки, тем короче расстояние должно быть между сваями. Логично, что это расстояние зависит и от этажности дома. Дополнительный этаж расстояние также сократит.

Выбираем оптимальную длину

При проектировании свайных фундаментов нужно помнить, что длина несущих элементов должна быть достаточной, чтобы достичь глубины промерзания почвы и упереться в прочные слои грунта. Ведь, если будут допущены ошибки в проектировании, тогда возникает проседание отдельного угла дома с дальнейшим его разрушением. Поэтому, длина конструкции выбирается с учетом некоторых важных факторов

Плотность грунта

Таблица плотности грунта для расчета свайного фундамента

Если грунты сыпучие и не способны выдерживать большие нагрузки, тогда сваи опускаются до глубины промерзания или достижения прочных почв. На строительной площадке нужно проводить подробные геодезические исследования, провести сбор данных о состоянии почвы и уровня грунтовых вод. Делается это методом глубинного керна или вручную с помощью лопаты.

Если под слоем залегают прочные почвы типа глины или песка, тогда нужно использовать сваи длиной до 2,5 метра. Если под слоем плодородной почвы есть породы низкой плотности, тогда с помощью садового бура делается скважина до уровня залегания прочных пород и по глубине скважины рассчитывается длина несущих элементов.

Перепад высот на участке

Пример расчета высоты свайного фундамента с перепадом высоты на участке

Как правило, при возведении таких фундаментов редко когда делают выравнивание участка по единой плоскости из-за больших финансовых расходов.

Тогда делают скважину в самом низком месте будущего фундамента и в самом высоком, затем рассчитывают длину скважины в обоих местах. Понятно, что далеко не всегда уровень прочных пород будет одинаковым на различных отметках, поэтому бурение проводится в нескольких местах.

В результате получается полноценный проект выбора оптимальной длины основания для дома с учетом типа грунта и высоты на участке. Устанавливать сваи одинаковой длины в таких случаях запрещено, в противном случае возникнет крен в сторону меньшего сопротивления почвы.

Минимальное и максимальное значение

Наименьшее значение шага зависит от толщины почвы, которая уплотняется лопастями вокруг сваи в процессе ее вкручивания.

Согласно нормам из СНиП, минимальный шаг принимают равным трем диаметрам опорных элементов, а максимальный – шести диаметрам.

Исключение составляют такие случаи:

Технология монтажа винтовых свай предполагает монтаж опорных элементов под углом. Тогда минимальный шаг будет равен 1,5Ø.
На участках с большим уклоном расстояние принимается минимально возможным.
При строительстве на достаточно плотных и стабильных грунтах промежуток между опорами может быть равен восьми диаметрам. Этот же диапазон подходит для строительства легких построек, которые будут эксплуатироваться по минимуму.
На площадках с высоким содержанием песка оптимальным считается шаг, равный четырем диаметрам. Расстояние уменьшают, если грунт чрезмерно уплотнен.

Обустройство винтового основания: обзор строительной технологии

Процесс строительства любого основания делится на три основных этапа:

Разметку строительной площадки.
Монтаж тела фундамента.
Обустройство ростверка и цоколя основания.

Сооружение винтового основания выполняется по такому же плану. И далее по тексту мы рассмотрим подробности каждого этапа этого техпроцесса.

Разметка площадки под винтовое основание

Первый шаг процесса обустройства основания – это разметка. Причем любой свайный фундамент, а винтовое основание относится именно к этому типу конструкций, размечают по точкам расположения свай.

На практике этот процесс выгладит следующим образом:

Определяем угловые точки основания. Маркируем их вехами.
Натягиваем между угловыми вехами проволоку. Размечаем, с заранее вычисленным шагом, положение промежуточных опор (поддерживающих стену).
Натягиваем проволоку между опорами на противоположных сторонах фундамента. В точке пересечения проволоки отмечаем положение внутренних опор.

После завершения разметки проволока убирается, и на стройплощадке остаются только вехи, маркирующие месторасположение свай.

Погружение вертикальных опор

Монтаж свай винтового типа производится силами всего трех человек. Два рабочих вращают ворот, соединенный с оголовком сваи, а третий, более квалифицированный специалист – контролирует с помощью уровня вертикальное положение опоры.

На практике погружение опоры в грунт выполняется так:

Внимаем веху и высверливаем ручным буром в грунте калибрующую скважину, глубиной в 1/3 длины опоры.
Погружаем опору в калибрующую скважину. Монтируем на оголовок опоры ворот.
После этого первый рабочий прикладывает к телу опоры уровень и выставляет опору в строго вертикальном положении. А два других рабочих берутся за рычаги ворота и, перемещаясь по кругу, передают крутящий момент на оголовок опоры, вследствие чего свая погружается в грунт, ввинчиваясь в почву лопастной частью.

Необходимо отметить, что в первую очередь следует погрузить в грунт угловые опоры, контролируя высоту погруженных свай с помощью лазерного или гидравлического уровня. Затем, угловые опоры соединяют проволокой. Все последующие сваи заглубляют в грунт до уровня, отмеченного этим маркером.

Материал и сечение ростверка

Ростверк – это конструктивный элемент, служащий для равномерного распределения нагрузок от строения по всему фундаменту. Он может быть высоким и низким.

К высоким ростверкам относятся установленные на определенной высоте элементы. Как правило они выполняются из бруса, бревна, балок сортового проката (швеллер, двутавр, уголок). Низкий ростверк – это элемент, расположенный непосредственно на поверхности грунта или ниже. Наиболее часто его выполняют в виде железобетонной ленты. Подробную информацию о разных типах ростверков Вы найдете в разделе «Устройство ростверка».

Распространена точка зрения, что вне зависимости от типа объекта (дом, баня и т.д.) для того чтобы ростверк «не провисал», достаточно позаботиться о том, чтобы расстояние между сваями не превышало трех метров. «Провисание ростверка» связано с деформацией изгиба конструкции ростверка под собственным весом или в сочетании с приложенной нагрузкой. При этом несущая способность может обеспечиваться. Для любой конструкции есть требования по предельной величине такого изгиба. Для подобных конструкций она составляет не более 1/200 от пролета. К примеру, если шаг между сваями 3,0 м, то прогиб не должен превышать 15 мм.

Величина изгиба конструкции определяется жесткостью сечения, величиной пролета и приложенной нагрузкой. Эта характеристика – величина расчетная, учитывающая нагрузки от каждой стены и определяемая для каждого конкретного случая индивидуально. Только рассчитав их, Вы сможете подобрать оптимальный ростверк и определить длину пролета.

Чтобы рассчитать прогиб ростверка с минимальными отклонениями, рекомендуем воспользоваться онлайн-калькуляторами, представленными на специализированных ресурсах в сети. Обратите внимание, что для этого Вам потребуется информация не только о материале ростверка, но и о нагрузках от строения (подробнее «Расчет свайного фундамента»).

Существуют и некоторые общие правила, о которых не следует забывать при определении частоты расстановки винтовых свай:

Минимальное расстояние между сваями не может быть меньше двух диаметров лопастей или одного метра «в свету».
В местах пересечения стен и поворотов фундамента обязательно должны быть установлены винтовые сваи.

ГК «ГлавФундамент», реализуя идею об индивидуальном подходе к каждому объекту вне зависимости от уровня его сложности, всегда выполняет указанные расчеты, что позволяет гарантировать надежность, долговечность и экономичность всех зданий и сооружений, возводимых на наших фундаментах.

Была ли информация для Вас полезной?

Какую информацию нужно предварительно собрать?

Выбор свай для фундамента с учетом влияющих факторов

Получить подробную информацию о состоянии грунтов, высоте залегания водных горизонтов и степени подвижности отдельных пластов.
Разработать проект будущего дома с учетом используемых строительных материалов, дополнительно предусмотреть погрешность на мебель и другие материалы.
Рассчитать, сколько нужно по массе всех строительных материалов для постройки дома.
Уточнить глубину залегания прочных слоев породы и степень их пучения.
Подобрать оптимальный тип свай и характеристики ростверка.
Посчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество несущих конструкций.

Как правило, проектирование таких фундаментов предусматривает сбор всей информации о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, делать которые должен профессиональный строитель с опытом работы в такой сфере.

Также, учитывая открытую площадку между домом и грунтом, крен конструкции под воздействием ветра неизбежен, и его обязательно нужно учитывать.

При расчетах таких фундаментов также иногда учитывается, сколько и каких нужно гидроизоляционных материалов для защиты основания. Проектирование и расчет этого фундамента состоит с нескольких ключевых этапов:

выбор оптимального диаметра используемых свай;
расчет максимально допустимой длины конструкции;
расчет минимального количества материалов, на которых будет расположен ростверк;
расчет несущей способности буронабивных свай как альтернативы фабричным;
расчет и выбор ростверка.

На этапе проектирования нужно сразу определиться, какой тип конструкции будет использоваться. Ведь от их характеристик зависит максимально возможное количество конструкций, их допустимый диаметр и технология возведения.