Винтовые сваи для фундамента – характеристики, плюсы и минусы, виды, типы, размеры

Содержание

Винтовые сваи – что это такое?

Винтовые фундаментные сваи — болтовые фундаментные сваи являются одним из видов свай, проникновение которых в грунт осуществляется комбинацией методов завинчивания, в отличие от традиционного молоткового способа. Винтовые сваи отличаются наличием на валу лопастей, что позволяет устанавливать их либо специальным оборудованием, либо вручную.

Конструктивная конструкция винтового столба

Конструктивные элементы винтовых свай

Конструкция спирального столба не сложна и состоит из нескольких частей:

— трубка (багажник). В верхней части трубы имеется технологическое отверстие для установки стержня, облегчающее завинчивание штабеля;

— Люк. Это металлическая платформа, которая крепится над багажником (трубой);

— Флюгер. Плоский спиралевидный элемент, расположенный на дне трубы.

Полюс имеет антикоррозийное покрытие для защиты от коррозии.

Антикоррозионное покрытие

Это важный критерий отбора. На заводе-изготовителе винтовые стойки обрабатываются различными защитными составами. Может оцинковываться (холодно и горячо), окрашиваться, наноситься полимеры и смолы.

Из всех предлагаемых вариантов лучше всего отдавать предпочтение оцинкованному покрытию, наносимому методом холодного цинкования, полиуретановым слоем или эпоксидным покрытием. Если штабеля были приобретены без защитного покрытия, то это придется делать собственными руками. Подземная часть может быть обработана хорошим материалом, а надземная часть — недорогим материалом.

Нормативы винтовых свай

Производство винтовых свай не регулируется ГОСТом, но основные нормативные положения содержатся в нем:

  • 50-102-2003;
  • СНиП 2.02.03-85;
  • (ТУ) 5264-006-05773342-2007 «Стальные шнековые сваи».

Отдельные элементы регулируются:

  • качество металла:- ГОСТ 8732 — определяет качество конструкционных углеродистых сталей;

    — ГОСТ 19281 — определяет качество низколегированных и легированных сталей;

  • качество антикоррозийного покрытия (слой цинка):- ГОСТ 9.307-89 — определяет параметры цинкования методом горячего цинкования;

    — ГОСТ 9.402-2004 — определяет параметры цинкования методом холодного цинкования.

  • качество лезвий:- ГОСТ 977-88 «Стальное литье».
  • качество сварки — от соответствующих стандартов.

Однако, существует международный стандарт ICC AC358, на который полагается большинство производителей.

Таким образом, производство полюсов осуществляется в соответствии с ТУ (техническими условиями), которые разрабатываются конкретным производителем.

Маркировка винтовых свай

Обозначение должно включать следующую техническую информацию:

  • качество стали;
  • длиной (в м.п.);
  • тип полюса (ВСЛ — для сезонно замороженных почв, ВСЛМ — для вечномерзлых почв);
  • внешний диаметр полюсной трубки (в мм);
  • параметры наконечника: диаметр лезвия (в мм), способ изготовления (литой или сварной), марка стали.

Проектирование фундаментов на винтовых сваях выполняется в соответствии с СП 24.13330.2011.

Винтовые сваи – область применения

Целесообразность использования винтовых свай в том или ином случае зависит от типа грунта. В частности, рекомендуется их установка, когда:

  • Участок характеризуется неравномерным рельефом (наличие склонов);
  • в регионе наблюдаются значительные низкие температуры, что приводит к значительной глубине замерзания;
  • Слабые почвы (болото, болото, глина и т.д.) присутствуют на участке. Плотная почва обнаружена на глубине;
  • Строительство ведется в труднодоступных местах, транспортировка строительных материалов и снятие грунта с выемки затруднены;
  • грунтовые воды слишком близко к поверхности почвы;
  • невозможность организации раскопок на площадке (нет прохода, здания, построенные поблизости и т.д.);
  • Планируется временное строительство (например, карусели, павильоны, шатры).

Часто свайные и шуруповые фундаменты выбирают те застройщики, которые стремятся максимально гармонично сочетать строительство и природный ландшафт.

Согласно СП 24.13330.2011 винтовые фундаменты могут быть использованы только в низких зданиях при использовании легких материалов. Использование винтовых свай для небольших домов, дач, бревенчатых домиков, гаражей, беседок, террас, заборов и т.д. оправдано.

Достоинства и недостатки

Чтобы начать говорить о преимуществах столба и винтового основания, необходимо учитывать простоту процесса. Ведь оно не требует специального оборудования, хотя именно с его помощью процесс установки ускоряется до максимума. В конце концов, что это за тип фундаментных конструкций? Это металлическая труба, на конце которой установлена бурильная установка. Труба ввинчивается в грунт на необходимую глубину.

Винтовые сваи для фундамента – характеристики, плюсы и минусы, виды, типы, размеры

После того, как все столбы установлены, они обвязываются металлическими или деревянными профилями (швеллер, двутавровая балка, стропило), которые образуют розетку здания. На нем размещены конструкции стен и пола. Отсутствует опалубка, почти нет цементного раствора и нет длительного времени высыхания бетонной смеси. Такой фундамент для небольшого дома можно установить за один день.

В то же время, установка столбов — винтового основания собственными руками может быть выполнена на любом типе грунта. Это относится к регионам с болотистыми почвами, вечной мерзлотой и районам, где весной наблюдается застой воды. Но чаще всего она устанавливается на земле с уклоном, где работы по возведению бетонного фундамента требуют особого подхода, больших финансовых и трудовых затрат. Ведь полюса можно углублять на любом расстоянии, все зависит от длины трубы. Поэтому их очень удобно выставлять в горизонтальной плоскости вне зависимости от рельефа местности.

фото 8654

И еще несколько бонусов:

  1. Установка может быть произведена в любое время года.
  2. Нет необходимости исследовать водоносный горизонт.
  3. На фундамент дома шнековыми сваями мороз не оказывает негативного воздействия.
  4. Для свайных и шнековых фундаментов нет необходимости рыть большую траншею или рытье траншей, что снижает стоимость ее строительства.
  5. Она не будет вытягивать капиллярную влагу из почвы, что гарантированно сохранит стены вашего дома.
  6. В пространстве между полом и землей можно планировать установку коммуникационных сетей.
  7. Прочность зависит от технических характеристик труб — их толщины, металла и способа нанесения защитного покрытия.
  8. Давно подсчитано, что такое строительство на 30-40% дешевле бетонного.

К недостаткам свайных и шнековых фундаментов относится некачественное изготовление самих свай. Сегодня они также изготавливаются вручную в небольших мастерских, где никто не отвечает за качество. Но есть и более серьезные недостатки:

  1. Завинчивание штабелей шурупов в скалистую или каменистую местность очень сложно, а иногда даже невозможно. Если вы решите использовать их на таких сайтах, будьте готовы к большим трудностям.
  2. Дренажная система обязательно организована, что приводит к увеличению бюджета.
  3. Никто никогда не стирал коррозию металла. Даже если винтовые сваи обработаны защитным покрытием, природа делает свою работу. Особенно это касается областей с более высокой химической активностью. Поэтому нецелесообразно строить фундаменты СВЧ рядом с железными дорогами, разрабатываемыми шахтами, высоковольтными линиями электропередач.
  4. Нельзя иметь целый подвал под домом, установленным на винтовых трубах.

Есть много недостатков свайного фундамента. Но если вы правильно подберете сваи по их техническому назначению, если они правильно установлены, вы можете гарантировать их высокую несущую способность и долгий срок службы.

Период эксплуатации

Согласно исследованиям западных специалистов:

  • В идеальной грунтовке элементы (от 8 мм), с учетом качества металла и покрытия, прослужат 300 лет и более.
  • В сложных условиях (торфяные почвы, морское дно и т.д.) срок службы полюсов составляет 30 лет, при оцинковке он увеличивается до 70 лет.

Национальный производитель гарантирует долговечность штабеля до 100 лет, но в среднем изделия служат 30 лет, учитывая характеристики грунтов.

Какую информацию нужно предварительно собрать?

Выбор свай фундамента по отношению к влияющим факторам
Выбор свай фундамента по отношению к влияющим факторам

  1. Получить подробную информацию о состоянии почв, высоте водных горизонтов и степени подвижности отдельных слоев.
  2. Разработайте дизайн будущего дома, учитывая используемые строительные материалы, также предусмотрите погрешность для мебели и других материалов.
  3. Рассчитайте, сколько по весу всех строительных материалов вам нужно для постройки дома.
  4. Уточните глубину слоев твердых пород и степень их заморозки.
  5. Выберите оптимальный тип должности и ее характеристики.
  6. Рассчитать допустимую нагрузку на единицу площади грунта, а также допустимое количество опорных конструкций.

Как правило, при проектировании таких фундаментов необходимо собрать всю информацию о будущем здании и строительной площадке. Это сложные инженерные расчеты, которые должен выполнять профессиональный строитель с опытом работы в этой области.

Кроме того, учитывая открытое пространство между домом и землей, деформация конструкции под воздействием ветра неизбежна и должна обязательно учитываться.

При расчете таких фундаментов иногда учитывается также, сколько и какого типа гидроизоляционных материалов необходимо для защиты фундамента. Проектирование и расчет таких фундаментов состоит из нескольких ключевых этапов:

  • Выбор оптимального диаметра используемых полюсов;
  • расчет максимально допустимой длины конструкции;
  • расчет минимального количества материала, на котором будут размещены стойки;
  • Расчет несущей способности буронабивных свай как альтернатива сборным сваям;
  • расчет и выбор леса.

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

Выбор оптимального диаметра конструкции

Способы использования фундаментных свай различного диаметра
Способы использования фундаментных свай различного диаметра

Понятно, что каждый тип рассчитан на допустимую нагрузку, поэтому в некоторых случаях специалисты сами вычисляют диаметр и приспосабливают его к заводским стандартам. Таким образом, теперь на рынке строительных материалов можно заказать строительство диаметром 57, 76, 89 и 108 мм. Они выбираются в соответствии с определенными правилами:

  1. Диаметр 57 мм рассчитан на небольшую нагрузку, поэтому его часто используют для строительства фундаментов для заборов, сараев и других маломощных жилых зданий.
  2. Диаметр 76 мм рассчитан на максимальную нагрузку 3 тонны и поэтому используется для строительства легких хозяйственных построек.
  3. Диаметр 89 мм уже имеет более высокую несущую способность, выдерживает нагрузку до 5 тонн на единицу, поэтому является оптимальным для строительства одноэтажных домов.

Диаметр 108 мм, с другой стороны, уже способен нести жилые каркасные здания с несколькими этажами. Только они должны быть возведены из относительно легких строительных материалов, так как допустимая нагрузка на штабель составляет до 7 тонн.

Зависимость размера оголовка от диаметра опоры

Типичный размер винтовой части полюсов имеет ширину и высоту 25 см. Как правило, для торцов используется высокопрочная сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). Толщина конструктивного элемента должна быть не менее 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти приведена в таблице:

Параметры полюсного винта, мм
D бытовой Внешняя D шаг лопасти
57 200 3
89 250 4
108 300 5
133 350 6

Внутренний диаметр колпачка столба должен соответствовать размеру секции столба. Для различных требований используются определенные типы коллекторов, отличающиеся по конусной резке. Для труднопроходимой местности используются столбы с усиленными удлиненными лезвиями.

Вес, масса и размеры винтовых свай

Вес и размеры винтовых стоек разработаны и утверждены в строгом соответствии с ГОСТом. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экзаменах. В ходе этого многоступенчатого процесса удалось выбрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.

Размеры винтовых свай

Размеры винтовых свай

В следующей таблице показана связь между диаметрами и длиной свай и полезной массой конструктивного элемента.

Длина полюса, м Диаметр полюса, мм
57 76 89 108 133 159
1650 11 килограммов. 12 килограммов. 14 килограммов. 22 кг. 27 килограммов. 38 килограммов.
1800 11 килограммов. 30 фунтов. 15 кг. 23 кг. 29 килограммов. 41 кг.
2000 12 килограммов. 14 килограммов. 17 килограммов. 25 кг. 31 кг. 100 фунтов.
2500 14 килограммов. 17 килограммов. 20 кг. 30 кг. 38 килограммов. 55 кг.
3000 16 килограммов. 19 килограммов. 23 кг. 35 кг. 44 килограмма. 64 кг.
3500 18 килограммов. 22 кг. 26 килограммов. 40 кг. 51 кг. 74 кг.
4000 20 кг. 25 кг. 29 килограммов. 100 фунтов. 57 килограммов. 83 кг.
4500 22 кг. 27 килограммов. 32 кг. 50 кг. 63 кг. 93 килограмма.
5000 24 кг. 30 кг. 36 кг. 55 кг. 70 килограммов. 102 килограмма.
5500 26 килограммов. 33 килограмма. 39 килограммов. 60 килограммов. 76 кг. 112 килограммов.
6000 28 килограммов. 36 кг. 42 килограмма. 65 кг. 84 килограмма. 121 кг.
6500 30 кг. 39 килограммов. 100 фунтов. 70 килограммов. 200 фунтов. 131 кг.
7000 32 кг. 42 килограмма. 48 килограммов. 165 фунтов. 97 кг. 140 кг.
7500 34 кг. 100 фунтов. 51 кг. 80 килограммов. 103 килограмма. 150 кг.
8000 36 кг. 48 килограммов. 54 килограмма. 85 килограммов. 110 килограммов. 159 килограммов.
8500 38 килограммов. 51 кг. 57 килограммов. 200 фунтов. 116 кг. 169 кг.
9000 40 кг. 53 килограмма. 60 килограммов. 95 кг. 124 килограмма. 178 кг.

Диаметр спиральных столбов служит ключевым параметром при использовании в строительстве. Длина может быть изменена путем простой резки оригинального столба, но диаметр устанавливается в конструкции и производится в производстве с учетом этого. Архитектор, выбирая винтовой фундамент для будущего строительства, должен точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные размеры и характеристики столбов.

Различные характеристики полюсов

Размеры, вес и другие характеристики винтовых свай

Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль в формировании несущей способности фундамента. Определяется средняя несущая способность для каждого типа свай: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору при нагрузке 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн. Особенностью конструкции является то, что вес самой сваи не влияет на несущую способность будущего фундамента.

Наиболее распространенная длина свай — 2,5 метра. Это значение обеспечивает надежность конструкции и качество фундамента для любого типа зданий. В целом, на современном строительном рынке имеются сваи длиной от 0,5 м до 11,5 м. Хотя большинство из них редко используются в производстве.

Как упоминалось выше, вес спиральной сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для груза весом до 7 тонн. Вывод заключается в том, что конструкция ворса является лучшим примером рационального использования материалов. При минимальных инвестициях и точном соблюдении дизайна можно создавать конструкции с большой прочностью и безопасностью.

Диаметр изделия и нагрузка

Размер шнековых свай зависит от прочности материала, а значит, от надежности и долговечности фундамента в целом. Прочность материала, а значит, надежность и долговечность фундамента в целом, зависит от размера винтовой сваи для фундамента и размера колпачковой балки. Размер колпачка пропорционален диаметру трубы. Примеры соотношения:

  • 150*150*3 мм — 76 мм;
  • 150*150*4 мм — 89 мм;
  • 200*200*5 мм — 108 мм.

Винтовые сваи диаметром 57 мм

Эти элементы выдерживают максимальный вес 800 кг. Винтовые стойки этого размера могут быть использованы на мокрой и подвижной местности. Они подходят для строительства проволочной сетки и пластиковых ограждений. Иногда их используют в качестве фундамента при строительстве беседок и гаражей с легкой облицовкой.

Винтовые сваи диаметром 89 мм

Грузоподъемность продукции составляет 1,4 тонны. Они используются при строительстве низкоэтажных загородных домов, гаражей, беседок, бань, монументальных ограждений. Они хорошо переносят зоны резервуаров с водой и подземные источники. Они имеют отличную адгезию к почве. Выдерживают большие нагрузки. Фундамент на винтовых сваях такого размера вряд ли разбухает. Шнековые сваи такого диаметра подходят для реставрации самых разных зданий. Станьте надежной опорой при строительстве пирсов и причалов.

Винтовые сваи диаметром 108 мм

Грузоподъемность изделий этих размеров составляет 3,5 тонны. Подходит для строительства панельных конструкций, бревенчатых домов, бань и деревянных зданий. Используется для строительства складов, технических сооружений и платформ. Установка винтовых свай и весь фундамент выполняется со специальным оборудованием. Правильная установка вручную невозможна.

Винтовые сваи диаметром 133 мм

Грузоподъемность изделий до 6 тонн. Они подходят для самых разнообразных проектов на любой местности. Винтовые фундаменты могут служить опорой для конструкций из бетонных блоков, кирпича, а также монолитных конструкций. Груды такого размера обладают максимальной прочностью и стабильностью. У них длительный срок службы. Монтаж фундамента может быть выполнен в любое время при наличии специального оборудования.

Выбираем оптимальную глубину

При проектировании фундаментов на сваях следует помнить, что длина несущих элементов должна быть достаточно большой, чтобы достичь глубины промерзания грунта и опираться на прочные слои грунта. Ведь если будут допущены ошибки в проектировании, то произойдет сбой отдельного угла дома с его дальнейшим разрушением. Поэтому длина структуры выбирается с учетом некоторых важных факторов

Как правильно рассчитать расстояние

Основание фундамента — пустотелая оцинкованная труба с буровым долотом. Строительство ведется в семь этапов:

  1. Опоры опускаются параллельно друг другу на одинаковую глубину.
  2. Арматура вставляется в полость и заливается бетоном.
  3. На верхней поверхности установить крышу, которая является горизонтальной плоскостью фундамента. Это помогает равномерно распределить нагрузку по всей площади фундамента. При установке плинтуса необходимо правильно рассчитать расстояние между стропилами.
  4. Над брусьями укладывается слой теплоизоляции, затем доска первого этажа.
  5. Монтаж плинтуса. В основном это полосовая кирпичная кладка.
  6. Положите слой теплоизоляции.
    Пример изоляции пола в каркасном здании
  7. Полюса узкие. Для этого они свариваются вместе с профильными трубами.

Это еще больше укрепит фундамент.

Все стандарты предписываются СНиП 2.02.03-85. При проектировании конкретного здания производятся расчеты. При этом учитываются расчеты:

  • Количество несущих стенок;
  • Нагрузка на фундамент. Здесь учитывается вес строительных материалов, приблизительный вес мебели и климатические условия региона;
  • Состав почвы.

Чертеж с размерами расстояний между фундаментными сваями каркасного дома

Максимальное расстояние между стойками в каркасном доме составляет 3 метра. В зависимости от природных условий и строительных материалов он может быть уменьшен до 1 метра. Минимальное расстояние должно быть не менее трехкратного диаметра трубы и максимального расстояния до 6 диаметров.

Рассчитав ожидаемую нагрузку, можно определить, сколько опор необходимо и рассчитать необходимое расстояние между ними. Время эксплуатации здания зависит от правильных расчетов.

Шаг установки шурупов для одноэтажного здания с мансардой

Чтобы определить количество:

  • Провести анализ почвы на строительной площадке;
  • определить площадь дома;
  • Рассчитайте ожидаемую нагрузку на грунт;
  • Выполняйте расчеты по формуле: Умножьте площадь основания полюса на сопротивление и разделите общую массу нагрузки на полученный результат.

Нагрузку можно определить по СНиП или по техническим условиям. Результатом расчета является необходимое количество опор. Длина периметра здания делится на количество свай. Результат должен быть скорректирован в соответствии с материалом опоры:

  • Для древесины минимально допустимый шаг не должен превышать семидесяти сантиметров;
  • для железобетона — не более 90.

Максимальный шаг зависит от установки: один ряд — 1,33 м, два ряда — 2,67 м. Смотрите видео на расстоянии между сваями фундамента.

Сразу скажем, что все индивидуально и рассчитывается отдельно для каждой конструкции дома, но в среднем расстояние между винтовыми стойками должно быть около 2 метров, но не более 3 метров. Все зависит от структуры дома, который вы используете, обычно одно- и двухэтажные дома не требуют очень близкого расстояния между столбами, но многие компании, которые устанавливают спиральные столбы стараются продать нам как можно больше и установить столбы почти на каждом метре, такой фундамент нам с вами не нужен, зачем переплачивать вдвое больше?

Расстояние между фундаментными сваями

Свайный фундамент имеет два основных отличительных признака, которые можно отнести к его достоинствам. Первое — это возможность выемки грунта на глубину до 30 м для достижения плотных слоев почвы. Второй — это строительство фундамента для строительства дома в местах, где по техническим и экономическим причинам не могут быть заложены другие типы фундаментов, например, на воде.

Вот примеры и преимущества использования свайного фундамента:

  • Этот тип фундамента не требует дополнительных земляных работ, таких как рытье котлованов или траншей.
  • Легко добавить дополнительную конструкцию в дом, построенный на ходулях.
  • По сравнению с ленточным фундаментом, работа на свайном фундаменте занимает всего несколько дней.
  • Строительство свайного фундамента не зависит от погодных условий или времени года.

В настоящее время разработано много разновидностей полюсов, которые отличаются друг от друга по нескольким параметрам:

  • По внешнему виду — от круглого до полигонального сечения, с прямоугольным, пирамидальным и коническим валом;
  • По конструкции — полые, прочные, трубчатые, цельные, композитные;
  • Для материала — дерева, металла, бетона, комбинированного;
  • В зависимости от типа насадок — конические, скользящие, с удлинением, винтовые и без;
  • По способу армирования — продольное, поперечное, напряженное, не напряженное и без армирования;
  • С точки зрения функциональности — стояние и подвешивание.
  1. Стоячие сваи — это конструкции, которые устанавливаются глубоко в плотных слоях почвы. В этом случае нагрузка поглощается непосредственно почвой, на которую опирается свая.
  2. Подвесные сваи — это конструкции, в которых нагрузка от веса дома переносится через боковые стороны сваи в грунт. Этот тип чаще всего реализуется в пирамидальных и конических структурах для проникновения в плотный грунт, под которым может находиться водоносный горизонт.

Укладка свай зависит от характеристик почвы и рельефа и может быть одиночной, в ряд, на сваях и комбинированной.

Обычно одиночный вариант используется для армирования фундаментных элементов перекрытий по центру, под отдельными стенами или углами.

Вариант ряда является наиболее распространённым в конструкции свайного фундамента, его можно применять вдоль одной линии стены, по периметру здания и под перегородками.

Механизм должностей представляет собой укрепление единого варианта на одном из этапов разработки, когда несколько близлежащих столбов выступают в качестве единой опоры.

Комбинированная укладка свай применяется в сложных грунтах и перемещающихся грунтах, когда одна или несколько свай должны быть уложены в разных местах в основании здания для укрепления определенного участка фундамента на сваях.

Для определения расстояния между сваями фундамента необходимо знать два значения: количество необходимых свай и размер здания в плане.

Алгоритм расчета количества опор приблизительно одинаков для всех их типов, поэтому нужно учитывать только один вариант — например, пробуренные сваи.

Входными данными для расчета являются:

  • анализ почвенного покрова в зоне строительства;
  • максимальная нагрузка будущего дома на землю;
  • площадь дома.

Анализ грунта

Состав грунта на участке можно определить самостоятельно (если вы планируете построить легкую конструкцию). Для этого на месте будущего фундамента необходимо вырыть несколько ям глубиной около 2 метров.

По мере того, как вы будете копать «ямы», вы увидите, с каким грунтом вы столкнетесь и на какой глубине находится плотный слой (например, твердая глина).

Этот параметр понадобится вам для расчета длины стека.

Плотность грунта

Таблица плотности грунта для расчета свайного фундамента
Таблица плотности грунта для расчета свайного фундамента

Если грунты рыхлые и не выдерживают больших нагрузок, то сваи опускаются на глубину замерзания или на твердый грунт. На строительной площадке необходимо провести детальную геодезическую съемку, собрать данные о состоянии почв и уровне грунтовых вод. Это делается методом глубокой вытяжки или вручную с помощью лопаты.

При наличии под слоем прочных грунтов, таких как глина или песок, следует использовать сваи длиной до 2,5 метров. Если под слоем плодородной почвы находятся породы низкой плотности, то бурение скважины производится с помощью садового бурения до уровня твердых пород, а глубина скважины используется для расчета длины опорных элементов.

Собираем нагрузки

Общая нагрузка на почву определяется как сумма веса всех строительных материалов, используемых в строительстве, снеговой нагрузки и ветровой нагрузки.

Последние два значения являются нормативными.

Они зависят от региона строительства и определяются таблицами СНиП, действующими в России.

Для определения необходимого количества средств массовой информации, выполните следующие действия.

  • вычислить площадь подножия стопы;
  • умножить результат на сопротивление (4);
  • общая нагрузка, разделенная на произведение площади подошвы и сопротивление.

После определения количества свай необходимо скорректировать нагрузку: сами сваи также оказывают давление на грунт. Вес просверленной свалки рассчитывается без учета ее расширения.

Умножая вес одного элемента на общее количество элементов, мы получаем дополнительную нагрузку на почву.

Шаг установки свай

Как определить расстояние между сваями фундамента, зная количество свай и общий размер здания?

Кажется, нет ничего проще: расчет расстояния между сваями для фундамента предполагает деление периметра здания на количество колонн.

Но даже здесь есть некоторые нюансы — есть минимально допустимые расстояния между СМИ:

  • минимальное расстояние между пробуренными сваями фундамента по осям должно быть не менее трех диаметров опор;
  • максимальное расстояние между фундаментными сваями составляет 5-6 диаметров свай.

Есть несколько исключений из вышеуказанного правила:

  • При строительстве на песчаных грунтах минимально допустимое расстояние между бетонными фундаментными сваями составляет 4 диаметра. При уменьшении расстояния между ними происходит чрезмерное уплотнение почвы, что приводит к осложнению монтажных работ;
  • Деревянные столбы устанавливаются с минимальным расстоянием 70 см независимо от их диаметра;
  • Минимальный допустимый шаг для железобетонных опор составляет 90 см.

В зависимости от типа фундамента, сваи могут укладываться в ряд или в шахматном порядке. Первый способ используется в свайном фундаменте, второй — в свайном.

Расстояние между сваями порожнего фундамента не должно превышать шести диаметров свай. В противном случае, опора будет подвергаться большей нагрузке и будет работать как единая стопка. В конечном итоге это приведет к обрушению плиты и даже к обрушению здания.

Оптимальное расстояние между ленточными фундаментными сваями составляет 1,5-2 метра.

Максимально допустимый шаг зависит от расположения опор:

  • в ряд — 1,33 м;
  • в два ряда — 2,67 м.

Винтовые металлические опоры для каркасного или деревянного дома устанавливаются на расстоянии не более трех метров. Но часто она уменьшается до 1-1,2 метров. Этот параметр зависит от общего размера нагрузок и свойств почвы. Расчет поможет найти точное расстояние, которое может не выполняться для временных и безответственных конструкций.

ступени между винтовыми штабелями

При определении расстояния между винтовыми ножками необходимо учитывать длину чердачных стропил, так как оба конца должны опираться на головку винтовой трубы. Это относится как к каркасным, так и деревянным домам. Однако в случае конкретной должности этот фактор не учитывается.

Если фундамент дома является фундаментом плиты, расположение винтовых стоек определяется проектной документацией. Эта конструкция предполагает несколько более сложный расчет, но принцип остается прежним — опоры размещаются под несущими стенами или колоннами каркасного дома.




Расстояние между спиральными стойками для каркасного дома

Перепад высот на участке

Пример расчета свайного фундамента с перепадом высот на стройплощадке
Пример расчета высоты фундамента на сваях с перепадом высот площадки

Как правило, при возведении таких фундаментов редко делается уровень на одном этаже из-за высоких финансовых затрат.

Затем пробуривается отверстие в самом нижнем месте будущего фундамента и в самом верхнем месте, затем в обоих местах подсчитывается длина отверстия. Понятно, что уровень твердой породы не всегда будет одинаковым на разных высотах, поэтому бурение производится в разных местах.

В результате получается полный план выбора оптимальной длины фундамента дома с учетом типа грунта и высоты участка. Запрещается устанавливать сваи одинаковой длины в этих случаях, в противном случае будет наблюдаться смещение в сторону меньшего сопротивления грунта.

Расчет необходимого количества несущих конструкций

Определение местоположения и количества свай фундамента дома
Определение местоположения и количества свай фундамента для дома

Выбор оптимального количества полюсов производится с учетом возможного рулона, а также размера и веса конструкции. Средние расстояния могут быть следующими:

  • Для легких домов (каркасных, деревянных или бревенчатых) расстояние составляет не более 3 метров;
  • для газобетона, пенобетона или домов аналогичного веса не более 2 метров;
  • для заборов — 3,5 метра;
  • Для больших, массивных зданий из кирпича, природного камня и других строительных материалов производится дополнительный расчет допустимой нагрузки конструкции на единицу площади грунта.

Итак, чтобы рассчитать необходимое количество полюсов для проектируемого дома, необходимо сделать сбор следующей информации:

  1. Сделайте или нарисуйте план дома, желательно с крышей и несущими перегородками.
  2. Установите несущие сваи в углах здания и на пересечениях несущих стен.
  3. Рассчитайте, какой будет вес здания, затем выберите тип полюса, исходя из материала и диаметра конструкции.
  4. Между угловыми и промежуточными стойками спроектируйте дополнительные опоры с учетом допустимой длины конструкции и веса здания.
  5. Заполните внутреннее пространство опорами с учетом расстояния между ними 2-2,5 метра.

Когда будет готов предварительный проект размещения свай, можно будет рассчитать общее количество необходимых опор.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Таблица несущей способности буронабивных свай в различных грунтах
Таблица несущей способности буронабивных свай в различных грунтах

Заводские сваи не всегда оправданы с учетом финансовых затрат на доставку транспорта. В этих случаях часто используются буронабивные или инъекционные сваи, так как их можно сделать непосредственно на месте.

Глубина залегания этих свай зависит от глубины залегания земляных пластов, и их количество может быть намного меньше, чем у винтовых свай.

Количество и поперечное сечение этих конструкций определяется с учетом несущей способности каждой сваи в отдельности, а также веса здания в целом. Учитывается также прочность самого грунта, как горизонтальная, так и вертикальная. Для 3-метровой сваи несущая способность может быть рассчитана по формуле:

P = 0,7 x RnxF + 0,8 x U x fin x li, где:

  • Р — несущая способность несущих элементов;
  • 0,7- массовый фактор;
  • Rn — это сопротивление грунта под нижним концом конструкции (эталонные материалы);
  • F — площадь подшипника, м2 ;
  • 0,8- коэффициент условий труда
  • U — это периметр в метрах;
  • ребро — это нормативное сопротивление грунта боковой поверхности к несущим элементам, т/м2 (определяется по таблицам);
  • li — это высота слоя почвы в зоне контакта с фундаментом в метрах.

Расчет ростверка

Схематическое изображение соединения между фундаментными сваями и дюбелевой рамой
Схематическое изображение соединения между фундаментными сваями и дюбелевой рамой

Конструкция свайных фундаментов предусматривает установку специального подшипника, на который уже установлены несущие стены. Этот подоконник равномерно распределяет нагрузку здания по всем опорам одновременно и спроектирован отдельно.

Стойка представляет собой полоску из бетона, железобетона или сборного бетона, жестко соединенную арматурой со сваями. Он распределяет вес на все сваи в одно и то же время, поэтому важно рассчитать его размер и площадь.

Здесь используются специальные расчеты, их можно найти в специальной литературе, а профессиональные дизайнеры обязательно делают их, так как от этого зависит количество установленных столбов.

Для соединения свай и обеспечения дополнительной жесткости подконструкция дополнительно усилена стальными стержнями диаметром 12 мм в разных направлениях. Арматура должна быть полностью скрыта в бетоне, чтобы избежать распространения коррозии. Для расчета количества и типа используемой арматуры можно использовать готовые формулы или учитывать дюбель в шейке основания.

Параметры элементов для строительства крепкого фундамента


Ассортимент металлических винтовых стоек на отечественном рынке удивит неопытного строителя своим разнообразием.

Производители предлагают опорные элементы различного диаметра, длины и веса.

Эти параметры влияют на устойчивость фундамента к нагрузкам, поэтому их необходимо учитывать при предпроектных расчетах.

Для строительства легких и малоэтажных зданий, как правило, используются трубы с внешним диаметром сечения 57 — 159 мм. Но для участков со сложным рельефом и для тяжелых зданий рекомендуется выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близлежащими грунтовыми источниками и точкой замерзания на глубине 1.5 м подходят столбы длиной 1.65 м, но в условиях чрезмерно влажных почв высота полюса может достигать 9 м. При этом толщина стенок и лопастей стальных труб должна быть не менее 4-5 мм.

При выборе конструкции строители обращают внимание на ее вес, который, в свою очередь, связан с длиной и диаметром опоры.

Зависимость между параметрами показана в таблице:

D, мм Вес (кг) в зависимости от длины носителя (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 строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м для строительства частных домов.

Маленькие d 76 мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м могут быть использованы для беседок, ванных комнат и гаражей.

Некоторые виды ограждений также требуют укладки фундамента, а диаметр столба может составлять от 54 до 108 мм.

Несущие конструкции диаметром 108 мм считаются наиболее распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типов конструкций. Устойчивость фундамента напрямую зависит от длины элемента, поэтому особое внимание уделяется значению этого параметра.

Эксперты отмечают, что лучше выбрать более длинную ворсу, потому что при необходимости ее гораздо проще срезать, чем увеличить высоту фундамента, если она недостаточно высока.

Винтовые сваи: связь размеров и допустимой нагрузки

При организации строительства следует внимательно относиться к разработке проекта — с тем, чтобы достичь отличного результата и снизить не только стоимость и время работ, но и риск деформации конструкции с течением времени.

Размеры сваи обеспечивают определенную грузоподъемность, которую они способны выдержать. При расчете свай необходимо знать все конструктивные элементы и параметры каждой части здания. Архитектор анализирует материалы, используемые в строительстве, конструкцию здания, несущую способность фундамента и многое другое. Только после тщательного расчета можно определить оптимальный тип полюса, без лишних затрат и с достаточной прочностью.

При расчете свай учитывать определенный процент «за запас прочности» — это обязательно и описано в проекте.

Какой диаметр свай выбрать

Шнековые сваи большого диаметра обеспечивают высокую прочность, но при строительстве небольшого здания нет смысла тратить деньги на нереализуемый потенциал. Поэтому к выбору кучи следует подходить очень осторожно и учитывать множество факторов.

  1. Почвенные свойства участка разработки. Перед разработкой проекта проводится серия геологических исследований для получения достоверной информации о состоянии почв. После этого, на основе лабораторного тестового анализа образцов почвы и данных проектирования структуры, проводится отбор полюсов.
  2. Параметры почвы и уклона участка.
  3. Характеристики самого фундамента и его отдельных частей.

Диаметр спиральных полюсов

Диаметр спиральных полюсов

При расчете длины поста важно знать уровень грунтовых вод. Если территория пропитана водой или имеет рыхлый грунт, глубина столба определяется таким образом, чтобы на опоры воздействовал грунт на определенной длине колодца — это обеспечивает вертикальное положение столба.

Грузоподъемность винтовых свай:

Пластичность для глины Расчет
сопротивление
почва
(кг/см2)
Несущая способность винтового полюса 89×300(т)
до глубины лезвия (м)
1,5 м 2,0 м 2,5 м 3,0 м
Клэй Полутвердый 6 4,7 5,4 6 6,7
Узкий 5 4,2 4,9 5,6 6,3
Мягкий пластик 4 3,7 4,4 5 5,8
Сэнди и
Loams
Полутвердый 5,5 4,4 5,1 5,8 6,5
Узкий 4,5 3,9 4,6 5,3 5
Мягкий пластик 3,5 3,5 4,2 4,8 5,5
Лесс Мягкий пластик 1 2,2 2,9 3,6 4,3
Пески Средний 15 9 9,7 10,4 11,1
Маленький 8 5,6 6,3 7 7,7
Dusty 5 4,2 4,9 5,6 6,3

Выбор диаметра опоры обеспечивает прочность всей конструкции. Его невозможно рассчитать без тщательного анализа и сбора данных по конкретному участку. Только так можно добиться оптимального сочетания стоимости и качества результата.

Процесс забивки свай должен осуществляться в соответствии с техническими стандартами работ. Контрактор обеспечивает, чтобы стопка была надежной, вертикальной и достигала заданной глубины.

В отношении выбора диаметра можно дать следующие рекомендации:

  • Стойки диаметром 57 мм рекомендуются для легких заборных фундаментов, изготовленных из заборов, сетки звеньев цепи «Рабиц» и других подобных материалов;
  • Винтовые стойки 76 мм подходят для более тяжелых профилированных ограждений, а также могут использоваться для легких конструкций, таких как беседки, террасы и т.д;
  • Поляки диаметром 89 мм лучше всего использовать при оборудовании сауны, строительстве фермерского дома и, возможно, тяжелого деревянного забора;
  • Если вы планируете построить деревянный дом или коттедж, или, возможно, причал для лодки, то ищите столбы диаметром не менее 108 мм.

Все характеристики винтовых свай для конкретного объекта устанавливаются в конструкции. Они должны строго соблюдаться — любые отклонения дополнительно согласовываются с проектировщиками. Расчет параметров полюсов — это сложный математический расчет, поэтому архитектор должен делать его точно и аккуратно.

Какую длину свай выбрать

Отдельно следует отметить, что план фундамента также определяет требования к сваям. Может быть несколько рядов свай или неравномерное распределение нагрузки — в этих случаях используются опоры разных размеров.

Длина винтовых стоек

Длина винтовых стоек

Шнековые сваи различной длины имеют различные характеристики и укладываются только после расчета и согласования с архитектором. Нет необходимости делать длинные полюса, если это несущественно для проекта.

Общие рекомендации по выбору длины спирального столба:

Регион Длина полюса (Глубина массивного грунта + Глубина мороза + Высота подвала + Площадь монтажного отверстия)
Центральный регион (Москва, Пенза, Санкт-Петербург и др.). 0,2 + 1,8 (сплошной слой грунта) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм)
Урало-Поволжский регион (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и др.) 0,2 + 1,8 (твердый грунт и глубина замерзания) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм)
Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Омск, Новосибирск, Томск, Тюмень и др.). 0,2 + 2,3 (глубина замерзания) + 0,5 + 0,1 = 3,1 м (3100 мм)
Восточная Сибирь (Иркутск и др.). 0,2 + 2,8 (глубина мороза) + 0,5 + 0,1 = 3,6 м (3600 мм)

Установка винтовых стоек

Длина полюса зависит от земли.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

Калькулятор полюсовА сторона менее 3м3м4м5м6м7м8м9м10м11м12м13м14м15мБ сторона менее 3м3м3м4м5м6м7м8м8м9м10м11м12м13м14м15мБ тип зданияБоковая баняБаниБаниБаниДомЭстория11.52Материалы
КаркасДревесина цилиндрическая d = 150Древесина цилиндрическая d = 200Древесина цилиндрическая d = 250Древесина деревянная 100х100Древесина деревянная 150х150Древесина деревянная 200х200БензитобетонГазобетонБензитонныйБензитонныйБензитонныйБензитобетонНа выбор грунтаПесокСугиллинкТерф, 1. 5 мТерф, 3 мТерф, 5 мТерф, 7 мТерф, 9 мТерф, 10,5 мТерф, 10,5 мБензитонное число
углов дома456789101112131415Планируемая
высота пола
над землей менее 50 см более 50 смБытье в домеНет столбов:
Диаметр полюса:
Длина кучи: Если вам нужно рассчитать количество спиральных свай, которые понадобятся для строительства фундамента на вашем участке, вы можете сделать это, не выходя из дома. Тебе просто нужно знать основные параметры. Необходимо рассчитать количество углов и стыков наружных стен с несущими перегородками. В этих местах и должны быть расположены столбы, они должны проходить по периметру на расстоянии не более трех метров. Если вы собираетесь установить дымоход, то, в зависимости от его веса, вам нужно будет установить от одной до четырех свай под ним.

Воспользуйтесь онлайн калькулятором полюсов на нашем сайте. В дополнение к требуемому количеству Вы можете узнать их предварительный диаметр и длину.

Расчет диапазона полюсов онлайн довольно прост, просто введите данные в соответствующие поля:

  1. Укажите длину сторон вашей конструкции.
  2. Укажите тип строения — беседка, ванная комната, дом, гараж, строение дома и т.д.
  3. При необходимости укажите количество историй. Примечание: Дом с мансардой будет считаться 1,5-этажным строением.
  4. Выберите строительный материал своей конструкции.
  5. Укажите тип грунта на участке.
  6. Укажите количество углов проектируемого дома.
  7. Укажите высоту подвала из предложенных вариантов.
  8. Обратите внимание, если вы планируете установить камин/печь.
  9. Нажмите на кнопку «Рассчитать».

Конечно, этот расчет является предварительным, он послужит руководством при планировании бюджета и последующем заказе.

Винтовые фонды являются отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также с точки зрения качества конечного результата. Кроме того, установка такого типа фундамента проста и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях застройщик может выполнить монтаж самостоятельно (строительство частных домов).

Особенности фундамента на сваях

Свайные фундаменты подходят только для зданий, изготовленных из легких материалов, например, каркасных домов.

Установка производится вручную, механизированно, а также с использованием специального оборудования.
Алгоритм работы следующий:
1. Выбор стройплощадки. Удаление всей растительности. Важно, чтобы никакие утилиты не проходили через эту зону.
2. Выполнение маркировки. Выполнять по плану, где указано место для каждой стопки. Допустимая погрешность составляет не более 2 см.
3. Правильный монтаж. Под каждым кронштейном выполнена глубина 0,15-0,2 м. Это облегчит установку. Положите штабель в яму и закрутите его.
Диаметр полости должен быть на 10 см меньше соответствующего параметра лопастей винтового полюса.

Ручной способ вкручивания сваи

Перед началом монтажных работ штабель собирается путем вставки лома в отверстие в верхней части штабеля. Затем на него устанавливается рычаг для облегчения процесса завинчивания.

Подставку легче поворачивать при помощи длинного рычага. Труба длиной 10 футов может играть роль длинного рычага. Штабель должен равномерно проникать в грунт, чтобы процесс управлялся ровно. Он наносится на штабель, когда вы его закручиваете.

При прямом завинчивании штабеля два человека с противоположных сторон хватаются за рычаг и начинают поворачиваться против оси, передавая крутящий момент. Третий человек должен контролировать угол наклона. Один полный оборот позволяет забивать сваи в грунт на глубину около 0,2 м.

Трудности могут возникнуть в начале работы — винт не вращается. Для решения проблемы углубить отверстие под опорой на 15 см. Увеличьте вертикальную нагрузку на рычаги, повесив на них дополнительный груз. Как только вращение становится свободным, вес удаляется.

Механизация процесса завинчивания

Винтовые столбы большого диаметра и длины ввинчиваются с помощью механизированных устройств. Они доступны на рынке, но чаще всего изготавливаются вручную.

Устройство состоит из следующих элементов:

— электроинструмент — электродрели, сверло с двигателем мощностью не менее 2 кВт;
— редуктора 4,7 кНм;
— адаптеры (2 шт.), которые последовательно соединяют сверло, штангу, кабель для переключения передач;
— рычаг.

Для соединения редуктора с силовым агрегатом используются болты аналогичного размера и адаптеры с головками. Болт вставляется в сверлильный патрон, головка крепится к коробке передач. Роль полюсного адаптера играет монтажная головка. Надевается на держатель, бит должен соответствовать размерам вала редуктора по всем параметрам.

Спецтехника для монтажа свай

Современные технологии автоматически направляют полюса и строго контролируют их вертикальность. Стойки удерживаются в правильном положении с помощью зажимов и подъемных домкратов.

Автоматические ходунки, если у них нет полноприводного шасси, устанавливаются в задней части грузовика. Питание устройства осуществляется от сети 380 В или от генератора.

Правила установки

Нет необходимости очищать весь сайт. Точки установки отмечены садовой дрелью. Глубина ямы 50 — 70 см.

Стойка вставляется туда и начинает завинчиваться. При использовании ручного метода в верхней части трубы, куда вставляется ломик, просверливается сквозное отверстие. Трубка небольшого диаметра надевается с обеих сторон для работы в качестве рычага. Двое из них поворачивают трубу, один контролирует ее вертикальное вхождение в грунт. В то же время на каждой опоре краской заранее обозначается глубина установки. Как только отметка будет достигнута, погружение будет остановлено.

Когда все полюса установлены, они должны быть выровнены. То есть их верхние концы должны быть в одной горизонтальной плоскости. Самый простой способ — использовать лазерный нивелир, линии света которого покажут, где разрезать выступающие части полюсов. Резка выполняется болторезом.

Если лазерный уровень недоступен, используется струна, которая натягивается между угловыми стойками. Он выравнивается по горизонтали с помощью спиртового уровня в каждом направлении. После этого промежуточные элементы фундамента выравниваются аналогичным образом.

На данный момент мы можем сказать, что фундамент стека собственными руками установлен. Но некоторые операции еще предстоит провести. Прежде всего, необходимо залить цементный раствор внутрь труб. Может быть:

  1. Готовый обычный песчаный бетон марки М 300 или М 400.
  2. Готовый бетон с классической рецептурой.

Последним шагом является установка колпачков на верхних концах труб, которые будут служить опорой для подоконника. Они просто привариваются к трубам. Размеры листов варьируются от 10 x 1 0 см до 3 0 x 30 см.

Совет

Если объект находится в непосредственной близости от других конструкций, имеющих фундаменты на винтовых стержнях, строитель может поучиться на опыте подбора колонн наилучшего размера и их установки.

Важно знать

При строительстве дома, состоящего более чем из двух этажей, важно сделать точный расчет: выяснить максимальную нагрузку дома с наполнителем, возможное количество свай в фундаменте, их размеры, общую несущую способность конструкции и тип грунта в конкретном регионе. Если вычисления выходят за пределы максимальных значений, следует использовать другой фундамент или изменить конструкцию здания.

«Литейно-трубный завод» предлагает широкий ассортимент винтовых свай различных размеров для строительства домов, технических сооружений, гаражей, ванных комнат, заборов и других конструкций на винтовом фундаменте. Специалисты помогут компании рассчитать количество используемого материала, нагрузку на фундамент, выбрать наиболее подходящие винтовые сваи для строительства конструкции. Выполните строительство фундамента на винтовых сваях под ключ. Доставка материала осуществляется во все регионы Российской Федерации.

Видео

Видео об особенностях и назначении спиральных свай.