Диаметр винтовых свай для дома из бруса
Обновлено: 08.07.2024
3 причины сделать свайно-винтовой фундамент: их реально только три
О свайно-винтовом фундаменте ходит множество мифов и легенд. Одни считают, что винтовые сваи — дешевая и универсальная альтернатива железобетонному фундаменту для дома под ПМЖ. Другие полагают, что металлические сваи с лопастью на конце годятся только для неответственных и легких построек. Например, каркасных дачных домиков, беседок, террас, заборов, хозяйственных блоков. Так ли это на самом деле? Ответы в статье.
Содержание:
- «Подводные камни» свайно-винтового фундамента
- Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент
- Недорогой свайно-винтовой фундамент — миф
- Реальная цена свайно-винтового фундамента
- В каких случаях оправданно применение свайно-винтового фундамента
Проблемы свайно-винтового фундамента
«Низкая» цена на свайно-винтовой фундамент многим застройщикам отбивает здравый смысл. Слово «низкая», не просто так взято в кавычки. Почему винтовые сваи — это, на самом деле, — недешевое удовольствие, мы расскажем чуть ниже. Сейчас о другом — о негативном опыте использования свайно-винтового фундамента.
Пользователи портала дали Omissa советы:
- Проверить, не разрыхлён ли грунт вокруг свай.
- Приварить оголовки к сваям.
- Усилить конструкцию диагональными «укосинами» из стального уголка с полкой 5 см.
Пользовательница последовала этим советам.
Мы обварили сваи уголком и приварили все оголовки. По ощущениям, дом стоит значительно устойчивее, хотя, в углах, чувствуются некоторые вибрации.
Итак, проблема почти решена. Идём дальше.
Мне построили каркасный дом на винтовых сваях. Размер «коробки» 7000х9000 мм. Диаметр свай 89 мм. Длина всего 2000 мм. Высота свай над землёй не более 700 мм. Получается, что свая закручена на глубину не более 1300 мм. В первый же год сваи стало выпирать. Не сильно, но неприятно. Потом, когда на следующий год грянули морозы, сваи поперло так, что перестали открываться двери в тамбуре. На втором этаже от стен отошел потолок. Помялась металлочерепица. Поднявшиеся углы дома видно невооружённым взглядом. Сваи больше всего выперло по углам и по периметру дома. Летом сваи осели. Думаю, срезать сваи и залить мелкозаглубленную ленту.
На фото ниже заметно, что у дома поднят угол.
У меня двухэтажный каркасник размером 9х11 м на свайно-винтовом фундаменте. Дом жилой. Фасад отделан штукатуркой. Грунты просадочные, пучинистые. Через год часть свай просела от 2 до 5 см. Самое интересное, что фундамент закрутила фирма с именем. Предварительно сделал инженерно-геологические изыскания и дал их свайщикам, но, видно, всё без толку. Фундамент уже ремонтировали по гарантии. Сваи нарастили. Закрутили дополнительные сваи диаметром 133 мм. Подвели двутавровые балки, но гарантий, что просадок дальше не будет, нет. Продолжать «игру» со свайно-винтовым фундаментом не хочу. Надо как-то укрепить фундамент железобетонной лентой мелкого заложения. Как это сделать? Дом поднимать нельзя, т.к. дорогой мокрый фасад треснет.
Обратите внимание на фото ниже. Вокруг сваи, из-за вырытого перед закручиванием сваи приямка, провалена почва. В этом месте постоянно собирается вода и, далее, как по направляющей, бежит по стволу сваи вниз, под землю, где замачивает грунт.
Свайщики, чуть отвернись, роют глубокий приямок. Почти везде, где я видел свайно-винтовой фундамент, земля вокруг свай провалена. Если сказать монтажникам, зачем так делают, то они отмахиваются. Мол: «Всегда так строим. До плотного грунта еще далеко (все сваи длиной 2.5 м и более), а от боковых нагрузок укосины помогают».
У Олег 52 низкая несущая способность грунта под сваями. Кроме лопастей, их толком ничего не держит, грунт неплотный, боковое трение слабое. Вообще считается, что только с 4 метров заглубления сваи удерживаются в грунте боковым сдавливанием и трением. Лучше залить МЗЛФ и сделать утеплённую отмостку.
Topos предложил Олег 52 смонтировать дренаж и защитить периметр дома от осадков. Олег 52 решил воспользоваться советами участников портала и залить «ленту» под домом. Ведь для строительного рынка в РФ характерен лозунг: «Хочешь сделать как надо - сделай САМ!».
Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент
Вы можете сказать, что все вышеперечисленные проблемы со свайно-винтовым фундаментом возникли из-за грубых нарушений, допущенных в ходе строительства. Отчасти это верно. На портале есть множество тем, где у людей трещат ленты и проседают плитные фундаменты, в которые вбуханы кубометры бетона. Но, на устройство свайно-винтового фундамента, огромное влияние оказывает т.н. «человеческий фактор». Слишком много халтурщиков, в сезон, хочет заработать на сваях. На первый взгляд — работа нехитрая и простая, но, это только кажется.
Я занимаюсь ремонтом фундаментов и передвижкой домов. Часто слышу про сваи, что качаются, тонут или, их выпирает. Технология свайно-винтового фундамента тут ни при чём. Причины аварийных ситуаций — неграмотный расчет и неправильный монтаж винтовых свай, усугубленный особенностями грунта.
В отличие от машинного вкручивания свай, при ручном монтаже, строители могут устать или просто схалтурить, что негативно скажется на качестве свайно-винтового фундамента.
По мнению Игорь3 дом на сваях качается если:
- Сваи недостаточно заглублены.
- Строители вырыли слишком глубокий приямок.
- Сваи слишком высоко подрезаны над грунтом и нет диагональных «укосин».
- Выбран малый диаметр свай.
- Недостаточное количество свай.
- Слабонесущий грунт.
Сваи просели если:
- Под сваями слабонесущий грунт.
- Не сделан расчёт несущей способности сваи, и, что ВАЖНО, грунта под лопастью сваи.
Итак, основа надежного свайно-винтового фундамента — конструкторский расчёт и данные геологии на участке, а не определение длины и диаметра свай по телефону или по принципу «так сделали соседу». На первый взгляд кажется, что все вопросы решаются просто — заказывается инженерно-геологическое изыскание. Затем собираются нагрузки от будущего строения на грунт, делается расчёт и выбираются сваи. На этом этапе застройщиков ожидает «подводный камень», который может полностью обнулить идею сделать качественный свайно-винтовой фундамент.
Любителей упрощенного «расчета» нагрузок через вес дома ждет неприятный сюрприз — риск неравномерных осадок по осям. На самом деле, грамотный сбор осевых нагрузок показывает - они сильно разные по осям. У каркасников в 1-2 этажа, нагрузки на периметр в диапазоне 10-25 кН/м = 1-2,5т/м и на внутренние до 40-50 кН/м= 4-5т/м.
Внутренние стены в строении всегда более нагружены, чем внешние.
Теперь найдите конструктора, кто сможет сделать грамотный расчет свайно-винтового фундамента, со сбором осевых нагрузок, и расчетом конструкции по СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Есть такой?
Если ленточные и плитные фундаменты отчасти могут компенсировать неравномерную осадку, и перераспределить нагрузку без возникновения аварийной ситуации, то сваи осаживаются каждая сама по себе.Ещё один «миф», что свайный фундамент можно рассчитать путём пробного завинчивания сваи и, тем самым, исследовать грунт на участке.
На мой взгляд и любого конструктора — этот метод — лотерея из области экстрасенсорики и уфологии.
Причина в том, что на усилие при пробном закручивании сваи влияет время года. Например, данные ранней весной, когда грунт находится во влагонасыщенном состоянии, т. е. в период максимального ухудшения свойств основания, будут отличаться от данных полученных при пробном завинчивании сваи летом — в конце августе, когда воды мало или зимой.
Состояние грунта при пробном завинчивании действительно только на момент самого завинчивания. Этот метод не учитывает сезонное, долговременное (карст, подтопление) и техногенное ухудшение свойств основания.
При нормальном инженерно-геологическом исследовании выявляется практически все свойства залегающих пластов, в том числе и мощность, и возможность выявления просадочных линз. Выявляются пласты более стабильные и пригодные для восприятия нагрузок. Так же определяется и начальное просадочное давление, коэффициент фильтрации и другие свойства грунта, которые пробным закручиванием не определить.
Проектирование свайных фундаментов без соответствующих достаточных данных инженерно-геологических изысканий не допускается.
Обязательными видами работ, независимо от уровня ответственности объектов строительства и типов свайных фундаментов, являются бурение скважин, лабораторные исследования и статическое или динамическое зондирование грунта.
Запомните! На свайно-винтовой фундамент можно поставить даже каменный дом, например, из газобетона. Вопрос лишь в том, если отбросить цену такого фундамента, выдержит ли грунт под лопастью эту нагрузку, при небольшой площади отпирания всех свай, по сравнению с ленточным или плитным фундаментом.
- Площадь опирания винтовой «108» сваи, с диаметром лопасти 300 мм – 0.07 м²
- Площадь опирания винтовой «133» сваи, с диаметром лопасти 350 мм – 0.09 м²
- Площадь опирания только части МЗЛФ, шириной 600 мм и длиной 1 м – 0.6 м²
Т.е. площадь опирания всего лишь 1 погонного метра ленточного фундамента, с шириной подошвы 0.6 м, = 6-8 винтовых свай! Причём при конструировании свайно-винтового фундамента не принимаются в расчет силы трения сваи о грунт в той части длины ствола, примерно 1.5-2 м, которая находится в зоне промерзания.
Дешевый свайно-винтовой фундамент — это миф
Если зайти в интернет и забить в поисковике запрос «стоимость свайно-винтового фундамента под ключ», то, в зависимости от региона и жадности продавцов, выйдут следующие цифры:
- Фундамент 6х6 м – 26 — 30 тыс. руб.;
- Фундамент 9х9 м – 45 — 55 тыс. руб.;
- Фундамент 10х10 м – 70 — 90 тыс. руб.
Звучит заманчиво, не так ли? Кто из застройщиков не хотел бы сэкономить на фундаменте. Особенно, если прибавить стандартные плюсы «винтов», которые озвучивают свайщики:
- Срок службы фундамента – более 100 лет.
- Монтаж за 1 день и в любое время года.
- Свайный фундамент дешевле монолитного в 2-3 раза.
А теперь спустимся с небес на землю. Что входит в эту стоимость? Скорее всего вам предложат стандартный размер свай, с количеством, рассчитанным на глазок и пролётами по 3 м. Т. е. "базовая" свая под легкий дом:
- диаметр ствола - 108 мм;
- длина сваи - 2500 мм;
- диаметр лопасти - 300 мм,
- толщина стенки трубы 4 мм;
- + оголовок 20х20 см + монтаж.
А теперь прибавьте к стоимости свайно-винтового фундамента «допы»:
- Участок с уклоном? Грунт слабый? Придётся закручивать сваи большей длины. Платите.
- В доме планируется камин? Тогда потребуется больше свай. Платите.
- Сваи слишком высоко обрежут по высоте от земли и нужно усиление диагональными «укосинами»? Платите.
Список можно продолжать, но, самое главное, что в итоге получит заказчик, реальный фундамент, или незаконченную конструкцию, которую затем придётся доводить до ума? Что мы имеем ввиду? Прибавляйте к стоимости:
- Вам потребуется обвязать сваи и сделать перекрытие, например, брусом и деревянными лагами.
- Утеплить перекрытие теплоизоляцией, например, каменной ватой. Причем слой придётся брать потолще, т. к. снизу всё продувается. Если сэкономить, то зимой будет ледяной пол.
- Смонтировать пароизоляцию.
- Настелить черновой пол, например, из ОСП.
- Оставлять дом на сваях, как на «ножках», некрасиво. Здравствуй забирка! Т. е. сваи придётся дополнительно чем-то обшивать снаружи, например, плоскими листами шифера, чтобы затем, наклеить на них плитку.
Фундаменты следует сравнивать в комплексе, за полностью готовый «0» цикл. Т. е., каждый из фундаментов должен быть доведён до равной степени строительной готовности. Есть готовое основание первого этажа, на которое будут монтироваться стены. Торец цокольной части фундаментов подготовлен под облицовку камнем, плиткой или штукатуркой и т. д.
Дешевизна свайно-винтового фундамента — иллюзия, т. к. в стоимости не учтена цена перекрытия и забирки.
У меня дом на свайно-винтовом фундаменте. «Ножки» ничем не зашивал. Пол утеплён – задул 20 см эковаты, но всё равно холодно, ветер всё выдувает. Буду утепляться по периметру.
В итоге участник портала отвёл воду от дома, закрыл цоколь и грунт пенопластом толщиной в 10 см. По его словам, разница в комфорте «до» и «после» разительна. Дальше он будет делать утеплённую отмостку.Реальная цена свайно-винтового фундамента
А теперь настоящие цены на свайно-винтовой фундамент.
Мы построили заказчику каркасный дом площадью 280 кв. м на свайно-винтовом фундаменте за 450 тыс. руб. Цена — без учёта обвязки деревом, но с учётом усиления металлом. Всего закрутили 60 свай, диаметром 108 мм, длиной от 3000 до 4500 мм. Заказчик сначала хотел построить дом из газобетона на ленточном фундаменте, но, за ленту ему насчитали 2 млн. руб.
Как правильно подобрать винтовые сваи по размеру: диаметру и длине?
Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.
Чтобы фундамент исправно служил весь отведенный срок, необходимо исследовать геологию участка, найти проектные нагрузки и на основе полученных данных выбрать нужную конфигурацию опорных элементов.
Обсудим в статье размеры винтовых свай, какими они должны быть, чтобы фундамент был надежным и как правильно выбрать нужный размер.
Параметры элементов для строительства крепкого фундамента
Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.
Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.
От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.
Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.
Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.
Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.
Зависимость между параметрами отражена в таблице:
| D, мм | Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м) | |||||||||||
| 1,6 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 57 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | |
| 76 | 12 | 14 | 17 | 19 | 22 | 25 | 30 | 36 | 42 | 48 | 53 | |
| 89 | 14 | 17 | 20 | 23 | 26 | 29 | 36 | 42 | 48 | 54 | 60 | |
| 108 | 22 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| 133 | 27 | 31 | 38 | 44 | 51 | 57 | 70 | 84 | 94 | 110 | 124 | |
| 159 | 38 | 45 | 55 | 64 | 74 | 83 | 102 | 121 | 140 | 159 | 178 | |
В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.
При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами: d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.
Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.
Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений. От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра.
Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.
Зависимость размера оголовка от диаметра опоры
Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:
| Параметры винтовой части сваи, мм | ||
| D внутренний | D внешний | шаг гибки лопасти |
| 57 | 200 | 3 |
| 89 | 250 | 4 |
| 108 | 300 | 5 |
| 133 | 350 | 6 |
Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.
Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?
В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:
| Диаметр опоры, мм | Допустимая нагрузка, т |
| 57 | 1,5 |
| 89 | 3,5 |
| 108 | 4,5 |
| 133 | 7,0 |
| 159 | 10,0 |
Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:
- столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
- d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
- d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.
На несущую способность столба влияют характеристики грунта: чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.
Диаметр винтовых свай для каркасного дома
В сфере жилого строительства в последнее время все больше распространяются каркасные дома на винтовых сваях. Такие дома строятся относительно легко и быстро и вместе с тем являются надежными, морозостойкими и красивыми, а свайно-винтовой фундамент, который можно возвести за один день, обладает достаточной несущей способностью. Готовое жилье можно получить за один-два месяца работ.
Каркасный дом можно построить на любом фундаменте (например, ленточном или столбчатым), но по соотношению цены и качества идеальным вариантом будет использование винтовых свай. Винтовые столбы можно установить на грунте любого типа, с любыми геологическими особенностями (исключая только каменистые почвы). Кроме того, свайно-винтовой фундамент можно возвести вручную, без использования тяжелой техники, без проведения земляных работ, без лишних затрат.
Перед проведением работ составляем подробную схему, план будущего дома. Чтобы не ошибиться и не делать лишних движений, лучше предварительно провести пробное бурение, в результате которого можно определить особенности грунта. Сваи закручиваются до самых плотных слоев почвы, которые находятся ниже глубины промерзания и обладают высокой несущей способностью. По итогам пробного бурения станет понятно, сваи какой длины нужно использовать.
Чрезвычайно важно также правильно определить диаметр сваи, так как самая важная характеристика фундамента – его несущая способность – зависит от размеров нижней части опоры. Чаще всего винтовые сваи имеют диаметр от 57 мм до 108 мм, в зависимости от вида строения. Каждая опора имеет предел допустимой нагрузки, поэтому сваи для конкретного сооружения выбирают, исходя из его расчетных размеров и веса.
Сваи диаметром 57 мм применяются при возведении легких заборов (из сетки Рабица). Их несущая способность – до 800 кг.
Сваи диаметром 76 мм используют при строительстве заборов всех видов (из штакетника, кирпича, профлиста, поликарбоната и т. д.). Несущая способность – до 3000 кг.
Сваи диаметром 89 мм обладают несущей способностью от 4000 кг до 5000 кг и устанавливаются в основном при строительстве беседок, бытовок, террас и т. д.
Сваи диаметром 108 мм применяют уже при возведении домов (брусовых, бревенчатых, каркасных и др.). Несущая способность таких опор – от 5000 кг до 9000 кг.
Сваи диаметром 133 мм закручиваются под монолитные сооружения, под большие кирпичные или каменные дома. Несущая способность таких свай – от 9000 кг до 14000 кг.
Если поверхность участка не ровная или к основному зданию (дом, баня и т. п.) планируются пристройки, можно комбинировать сваи разных диаметров и длин.
Как правильно выбрать винтовые сваи?
Достаточно ли знать тип грунта и вес конструкции, чтобы выбрать винтовые сваи для строительства фундамента?
Существующие конструкции различаются по ряду признаков: марке стали, геометрическим характеристикам, типу лопастей и не только.
Подробнее с основными аспектами выбора свай разберемся в настоящей статье.
Правила выбора для фундамента
Винтовые сваи – разновидность опор, которая отличается своей конструкцией и улучшенными характеристиками по сравнению с обычными столбами.
Такие сваи состоят из двух элементов:
- ствола – полой металлической трубы с круглым сечением определенного диаметра;
- лопасти – нижняя винтовая часть с большим диаметром, чем ствол.
Благодаря наличию винтовых лопастей металлическая опора вкручивается в грунт ручным или механическим способом до того момента, пока наконечник не упрется в твердые породы. При этом, особенность конструкции обеспечивает лучшую несущую способность фундамента по сравнению со столбами с таким же диаметром.
На текущий момент производители винтовых свай предлагают различные модели, которые различаются между собой по геометрическим и конструкционным признакам.
Выбор опорных элементов с подходящей конфигурацией нужно сделать на этапе проектирования, основываясь на целом комплексе данных, включая физико-химические свойства грунта.
На что обращать внимание в первую очередь?
Неопытного строителя удивит широкий ассортимент винтовых свай в каталоге производителя. Поэтому нужно заранее определиться с характеристиками, которыми должен обладать будущий фундамент. Критерии, по которым различаются сваи:
- Марка стали. Параметр выбирают, исходя из требуемой жесткости и прочности фундамента по отношению к особенностям геологии участка, а также условиям эксплуатации.
- Толщина стенки и диаметр ствола. Чем выше содержание химически агрессивных веществ в почве, тем жестче требования к прочности опор. Выбирая сваи с тонкими стенами, застройщик рискует сократить срок службы фундамента в несколько раз.
- Диаметр лопастей. Размер винтовых лопастей зависит от ожидаемой нагрузки, которую будет оказывать будущее сооружение на грунт, и, в свою очередь, от несущей способности почвенных масс.
- Длина ствола. Параметр выбирают после расчета глубины промерзания почвы. Как правило, сваю опускают ниже точки промерзания.
- Конфигурация лопастей. Для каждого типа грунта разработаны свои модели. Широкий ассортимент винтовых свай позволяет подобрать элемент для почв, различных по пористости, влажности, гранулометрическому составу и т.д.
Какой толщины должны быть стенки элементов?
Зная коррозионную активность почвы на застраиваемой площадке, подбирают толщину металла.
| Тип сваи | Толщина металла, мм | Класс ответственности сооружения | Грунтовые условия | Пример постройки |
| тонкостенные | до 3,5 | пониженный | неагрессивные | беседки и ограждения |
| средней толщины | 3,5 – 6 | пониженный и нормальный | неагрессивные | каркасные, деревянные дома |
| толстостенные | более 6 | нормальный и повышенный | средне- и сильноагрессивные | кирпичные, деревянные, бетонные сооружения |
Чтобы удостовериться в правильности выбора параметров, эксперты рекомендую рассчитать проектную долговечность постройки и проверить остаточную толщину металла на соответствие проектным нагрузкам по ГОСТу 27751-2014.
Диаметр
Стандартные параметры элементов характеризуются таким соотношением диаметра ствола к диаметру лопастей (мм):
- 32/100;
- 42/150;
- 48/150;
- 57/200;
- 76/200;
- 89/250;
- 102/250;
- 108/300;
- 114/300;
- 133/350;
- 159/350;
- 168/500;
- 219/500;
- 325/850.
При необходимости возможно изготовление опор с нестандартной конфигурацией. Планируя строительство частного дома (деревянного, каркасного, щитового, из пенобетона) с одним или двумя этажами, достаточно свай с диаметром ствола 89 мм.
Конструкции с диаметром сечения от 108 мм выбирают для тяжелых построек весом до 3,5 т. При этом выбор диаметра сваи основывают также на требованиях к жесткости и прочности фундамента по отношению к коррозионным процессам в почве.
Вид наконечника
Главное различие между наконечниками обусловлено способом соединения к трубе:
- Сварные наконечники, которые приварены к трубе.
- Литые – являются продолжением тела ствола.
Сваи с литыми наконечниками применяются под строительство промышленных сооружений, где планируются повышенные нагрузки на почву.
При проектировании частных домов и легковесных конструкций нет смысла переплачивать за литые конструкции, поскольку опоры со сварными наконечниками обеспечат необходимую несущую способность.
Наконечники также различаются по форме:
- круглые;
- крестообразные;
- заостренные;
- обрезанные под углом.
В данном случае выбор основан на плотности грунта, а также наличии твердых включений (камней, металлического мусора) в почве. Чем острее наконечник, тем легче свая преодолевает сопротивление грунта.
Защитное покрытие
Сваи в процессе эксплуатации подвержены образованию коррозии вследствие контакта металла с землей. Участок трубы на границе грунт-атмосфера в большей степени испытывает влияние влаги. Чтобы исключить негативное воздействие внешней среды, на сваю наносят защитный слой.
Типы покрытий:
- полиуретановые;
- цинковые;
- эпоксидные;
- полимерные;
- эмали и т.д.
В процессе монтажа металл испытывает абразивное воздействие со стороны грунта, поэтому важно во время покупки сваи обратить внимание на качество нанесения защитного покрытия.
Если потереть монеткой или ключом поверхность трубы, то на металле не должно остаться царапин и, тем более, не должна оголиться сталь. В противном случае покрытие некачественное и покупать изделие не стоит.
Если застройщик не хочет переплачивать или сомневается в надежности защитного слоя, он может сам обработать металл грунтовкой или мастикой для защиты от образования ржавчины.
Что влияет на стоимость?
Неопытному строителю будет сложно выбрать сваи нужной модификации среди всего ассортимента похожих между собой конструкций.
Как правило, покупатели в такой ситуации ориентируются на стоимость изделия.
Перед тем, как заказывать винтовые сваи под фундамент, необходимо разобраться с факторами ценообразования.
На конечную цену влияют:
- Качество металла. Недобросовестные производители экономят на качестве стали, чтобы снизить себестоимость своего товара. На деле от этого параметра напрямую зависит способность фундамента противостоять нагрузкам как со стороны сооружения, так и подвижек грунта.
- Толщина металла. Чем тоньше стенка трубы, тем дешевле изделие. При этом существует прямая взаимосвязь между этим параметром и прочностью опор.
- Диаметр трубы. Как и в случае с толщиной металла, выбор основывают на требуемых прочностных характеристиках основания.
- Качество покрытия. Подверженность коррозионным процессам – главный недостаток металлических столбов. Поэтому собственнику целесообразно предусмотреть защиту от воздействия влажности еще на этапе закупки стройматериалов.
Полезное видео
Дополнительная информация о выборе свай в видео:
Заключение
Винтовые сваи широко применяются в строительстве фундаментов, при этом потребители могут выбирать элементы по цене и конструкционным признакам. Целесообразность тех или иных моделей обусловлена, в первую очередь, типом грунта, а уже затем нагрузками, которые будет оказывать планируемое сооружение.
Изучая каталог винтовых свай, эксперты рекомендуют отдавать предпочтение изделиям из высокопрочных марок стали, при этом не стоит экономить на качестве антикоррозионного покрытия.
Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента
Как правило, специалисты начинают проектирование свайно-винтового фундамента из расчета количества свай, выбора их параметров и размещения на схеме с наружной и внутренней стороны дома. Также для гарантии качественной работы необходимо тщательно размерить расстояние между сваями. Весь этот процесс можно выполнить самостоятельно, тем более что существует упрощенный расчет основы с применением свай.
Способы расчета
Основными элементами данного типа основы являются винтовые сваи из металла, длина и диаметр которых могут отличаться в зависимости от технологических требований и предполагаемой нагрузки, которую они должны будут выдержать. В специализированных компаниях и проектных бюро можно заказать профессиональный сложный расчет свайно-винтовой основы, в который будут внесены различные параметры и особенности конструкции, а также учтена несущая способность почвы на участке, отведенном под постройку будущего дома. Мы же предлагаем воспользоваться упрощенным вариантом и провести расчет винтовых свай, опираясь на практический опыт устройства подобных сооружений.
Определение диаметра опор
Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:
- 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
- 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
- 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
- 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.
Факторы, влияющие на длину опор
От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:
- Плотность почвы.
- Перепад высоты между разными точками участка.
Плотность грунта
Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.
Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.
Перед вами таблица плотности и несущей способности различных почв.
| Вид грунта | Плотный грунт | Грунт средней плотности |
|---|---|---|
| Песок (крупная фракция) | 6 | 5 |
| Песок (средняя фракция) | 5 | 4 |
| Супесь (в сухом виде) | 3 | 2.5 |
| Супесь пластичная (влажная) | 2.5 | 2 |
| Песок (мелкая фракция) | 4 | 3 |
| Песок влажный (мелкая фракция) | 3 | 2 |
| Глина | 6 | 2.5 |
| Глина влажная | 4 | 1 |
| Суглинок | 3 | 2 |
| Суглинок влажный | 3 | 1 |
Перепад между высотами участка
Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду.
Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.
Методика расчета
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:
- до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
- до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
- до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
- до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.
Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:
- составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
- расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
- установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
- между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
- оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
- там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
- на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
- теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.
Рассчитываем ростверк
Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.
Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.
Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:
Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.
Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.
Как рассчитать винтовые сваи для фундамента
Порядок расчета
Чтобы в будущем не возникло проблем, рекомендуется перед началом монтажа провести предварительные расчеты. Расчет фундамента на винтовых сваях и его проектирование включает в себя:
- изучение основания под здание (геологические изыскания);
- сбор нагрузок;
- расчеты;
- чертежи;
- составление смет.
Выполнение всех этих пунктов обязательно. Пропуск какого-либо из них может привести к недостаточной несущей способности или перерасходу материалов.
Изучение характеристик грунта
При строительстве капитальных объектов должны проводится инженерно-геологические изыскания и лабораторные исследования почвы. Для этого выполняют бурение скважин с выемкой проб грунта. Глубину скважин для каждого строения определяют в индивидуальном порядке. Эти работы выполняются специалистами и их стоимость достаточно высока.
При строительстве индивидуального дома к услугам геологов можно не прибегать, а выполнить исследование грунта самостоятельно. Для этого выкапывают шурф глубиной на 50 см ниже глубины сваи и дают оценку найденным слоям грунта. По возможности изучение почвы производят в нескольких точках, одна из них обязательно должна располагаться в самой низкой части территории. Также работы можно вести с помощью бура, оценивая грунт на его лопастях.
Важно выяснить тип грунта и наличие в нем водонасыщенных слоев. Вода значительно снижает несущую способность. Если обнаружена небольшая линза плохой почвы можно попробовать расположить сваи таким образом, чтобы обойти ее. Одним из достоинств свайных фундаментов является то, что обеспечение несущей способности осуществляется не только за счет опирания на нижний слой, но и за счет трения по всей поверхности сваи.
Сбор нагрузок
Чтобы произвести грамотный расчет, необходимо вычислить нагрузку, которую коробка здания оказывает на опоры. Величину находят путем сложения следующих значений:
- вес стен и перегородок;
- вес перекрытий;
- вес кровли;
- собственный вес фундамента;
- полезная нагрузка;
- вес снегового покрова.
Для каркасного дома при вычислении можно воспользоваться таблицей.
*утеплитель укладывается для повышения звукоизоляции.
Приведенные в таблице значения являются нормативными, чтобы получить расчетные, их нужно умножить на коэффициент надежности, указанный ниже.
· изоляционных слоев, засыпок, стяжек:
o изготавливаемых в заводских условиях
Диаметр винтовых свай
Чтобы произвести грамотный расчет свайного поля необходимо подобрать их диаметр. Чаще всего для индивидуального строительства применяются изделия диаметром 108 мм. Они подойдут для каркасного дома высотой в два этажа. Одно изделие способно выдержать нагрузку 5-7 тонн.
Если необходимо рассчитать фундаменты под массивные и высокие ограждения или одноэтажные каркасные постройки стоит остановить выбор на сваях диаметром 89 мм. Одно изделие в этом случае сможет выдержать нагрузку 3-5 тонн.
Под подсобные сооружения, навесы, небольшие заборы достаточно будет использовать сваи диаметром 76 мм. Несущая способность до трех тонн.
Длина винтовых свай
Для свайного фундамента на участках с устойчивыми грунтами достаточно будет использовать изделия длиной 2,5 м. В этом случае также необходимо учитывать перепады высот территории и предусматривать дополнительный запас. Опирание свайного поля по всему периметру должно происходить на одном уровне.
Для возведения свайно-винтового фундамента на грунтах с плохими характеристиками выполняют изучение грунта с помощью бура. Им нужно дойти до глинистого слоя. Длину сваи назначают так, чтобы она входила в этот слой.
Важно! Расчет свайно-винтового фундамента должен предусматривать запас по длине. Если длина изделия больше, после монтажа его можно легко обрезать до нужного значения с помощью режущего инструмента по металлу. Запас рекомендуется предусматривать 0,2-0,5 м в зависимости от сложности рельефа местности.
Количество изделий для свайного поля
Зная диаметр и несущую способность одной сваи поля и нагрузку от всего дома, можно рассчитать их количество. В этом случае окончательную цифру из сбора нагрузок, умноженную на коэффициенты надежности, необходимо разделить на несущую способность одного изделия. Расчет достаточно прост и при наличии всех исходных данных не вызовет затруднений.
После того, как определено количество винтовых изделий для свайного фундамента, необходимо равномерно распределить их по периметру стен. В обязательном порядке опоры устанавливаются под углы дома. После определения количества и шага, по возможности нужно выполнить чертеж или эскиз будущего фундамента на сваях, это позволит избежать ошибок при монтаже.
Пример расчета для каркасного дома
Глинистые грунты располагаются на расстоянии 3 м от поверхности земли, существенных перепадов высот на участке нет. Снеговая нормативная нагрузка 180 кг на квадратный метр.
Принимаем свайно-винтовые изделия диаметром 108 мм и длиной 3,5 м (необходимо предусмотреть дополнительный запас, поэтому лучше купить сваи длиной 4 м). В расчет нагрузок берем примерное количество, равное 9 шт (по всем углам + середина стен).
Расчет начинается со сбора нагрузок. Его выполним в табличной форме.
| Тип нагрузки | Коэф-т надежности | Вычисление |
| От наружных стен | 1,1 | Длина стен*высота стен*массу = 4шт*6м*4,5м*50 кг*1,1 = 6600 кг |
| От внутренних стен | 1,1 | 2шт(на два этажа)*3м(высота этажа)*6м(длина)*50 кг*1,1 =1980 кг |
| От перегородок | 1,2 | 25м*2,7м(высота этажа)*27,2 кг*1,2 = 2204 кг |
| От перекрытий | 1,1 | 2 шт(пол первого этажа и пол мансарды)*6м*6м*150кг*1,1 = 11880 кг |
| От кровли | 1,2 | (6м*6м*60кг*1,2)/cos45ᵒ(угол наклона кровли) = 3702 кг |
| От фундаментов (предварительно) | 1,05 | 9шт*40кг (масса одной сваи)*1,05 = 378 кг |
| Полезная | 1,2 | 2 этажа*(150кг*6м*6м)*1,2 = 12960 кг |
| Снеговая | 1,4 | 180кг*36м*1,4 = 9072 кг |
Приведенные выше вычисления позволят не ошибиться при строительстве и рационально расходовать ресурсы. Они не займут большого количества времени, но решат многие проблемы, которые могут возникнуть в будущем.
Читайте также: