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.
Варианты ростверков для винтовых свай
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.
Диаметр элементов зависит от веса постройки
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
Глубина погружения опоры
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.
(function(w, d, n, s, t) <
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() <
Ya.Context.AdvManager.render( <
blockId: “R-A-510923-1”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-510923-1”,
async: true
>);
>);
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
>)(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
Учет разницы 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.
Строительство дома из бруса
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:
Фундамент с железобетонным ростверком
- Высота – 30 см.
- Ширина – 40 см.
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.
Источник
Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома
Винтовой фундамент — самый бюджетный вариант для частного дома. Он минимум на 20% дешевле, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное основание, и на 50% — чем монолитная плита. У этого варианта есть множество преимуществ, но подходит он не для всех грунтов и строений. В статье мы разбираем основные этапы монтажа винтовых свай.
Как устроена винтовая свая
Фундамент, о котором мы говорим в этой статье, состоит из винтовых свай.
Как выглядит винтовой фундамент:
Каждая свая собрана из трёх элементов.
1. Полая стальная труба:
- стандартная длина свай для частных домов колеблется от 1,5 до 3 метров;
- снаружи труба покрыта составом, который защищает её от коррозии;
- в Леруа Мерлен представлены сваи диаметром от 56 до 108 см;
- трубы не остаётся полыми, внутрь заливают бетон марки М300.
2. Винтовая лопасть:
- винт нужен для трёх целей: он облегчает монтаж, служит опорой для сваи, передаёт грунту нагрузку от здания;
- диаметр винта варьируется от 20 до 30 см.
- крепится к верхней части трубы после того, как в неё заливают бетон;
- нужен для монтажа обвязки.
Из чего состоит винтовая свая:
Для каких зданий подходит свайно-винтовой фундамент
Винтовые сваи можно использовать для небольших коттеджей и домов, хозпостроек и террас.
Строители рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте четыре типа зданий:
- каркасные;
- деревянные
- пено- и газобетонные;
- из SIP-панелей.
Винтовой фундамент идеально подходит для проблемных грунтов, например, для торфяников, так как сваи заглубляются до твёрдых пород и надёжно в них фиксируются. Также этот вариант незаменим для участков, которые лежат на склонах и косогорах.
Преимущества и недостатки винтовых свай
У свайно-винтового фундамента множество плюсов, мы выбрали самые важные из них.
- Невысокая цена.Точную цифру, насколько свайно-винтовой фундамент будет дешевле любого другого, без расчётов не скажет ни один строитель. Выгода зависит от нескольких факторов: веса и размера постройки, типа грунта, глубины заложения свай. Практика показывает: свайное основание обойдётся примерно на 20-40% бюджетнее, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное. И минимум в два раза дешевле, чем плитное или заглубленное ленточное.
- Быстрый и простой монтаж.Фундамент можно собрать за один-два дня. Все работы могут сделать трое человек. Кстати, свайно-винтовой фундамент можно монтировать не только в тёплую погоду, как остальные типы оснований, но и при небольшом морозе, при этом вам не понадобится организовывать обогрев.
- Подходит для слабых грунтов и участков на склоне.Винтовой фундамент подходит для насыпных и болотистых грунтов, территорий с высоким уровнем подземных вод. Сваи можно установить даже на стройплощадке, части которой отличаются по высоте на пять-восемь метров.
- Сухой пол.Сваи не будут тянуть из грунта воду, значит, влага не проникнет ни в пол, ни в стены.
- Чистая стройплощадка.После заложения фундамента вам не придётся думать о том, как очистить участок от мусора и куда деть лишний грунт.
- Моментальная готовность.Свайно-винтовой фундамент готов к нагрузкам сразу после монтажа. Для сравнения: плитное основание должно отстояться в течение 28 дней.
- Простота изменения проекта.Если вы когда-нибудь решите пристроить к дому крытую веранду или ещё несколько комнат, фундамент можно будет нарастить без особого труда и затрат.
- Несложный ремонт.Если какая-то свая лопнет, её достаточно легко будет заменить, даже если дом уже будет построен.
Главные минусы винтового фундамента — ограниченная область применения. Такое основание подходит не для всех строений и типов грунта.
- Различная усадка.Каждая свая в грунте может дать немного разную усадку. Правильнее всего устанавливать на винтовой фундамент именно деревянные конструкции. Дерево — пластичный материал, стены выдержат неравномерное проседание дома. А вот строение из кирпича или бетона может пойти трещинами.
- Не для всех типов грунтов.Установить свайно-винтовой фундамент на скале не получится: вы не сможете вкрутить опоры на необходимую глубину.
- Сложности при установке фундамента вплотную к уже стоящим зданиям.В этом случае строительство обойдётся дороже, потому что придётся использовать спецтехнику.
- Опасность коррозии.Конечно же, сваи покрывают полимерными соединениями, которые не дают металлу ржаветь. Но они не способны дать 100%-ю защиту. Имейте в виду: к сваям нельзя подключать контур заземления дома. Иначе при любой внештатной ситуации с электроприборами ток пойдёт через сваи и активирует процессы коррозии, особенно могут пострадать сварные швы.
Внимательно взвесьте все «за» и «против». Если для вашего типа грунта и вида строения подходит винтовой фундамент, это здорово. Вы сможете сэкономить время, деньги и силы. Само основание достаточно легко смонтировать, но помните, сверху к нему обязательно нужно добавить обвязку. О ней мы рассказываем ниже.
Для теплиц, террас и беседок подойдут сваи с диаметром 89 мм, их же можно использовать, чтобы пристроить к дому веранду. Каждая такая опора выдерживает нагрузку до четырёх-пяти тонн.
Для каркасных и деревянных домов, срубов из бруса подойдут сваи с сечением 108 мм. Такие опоры можно устанавливать даже на заболоченных и торфяных грунтах. Одна свая диаметром 108 мм может нести на себе до пяти-девяти тонн.
Минимальное количество свай рассчитывается так:
а) нужно установить по одной свае по всем внешним и внутренним углам фундамента;
б) также по одной — в точках пересечения внешних стен с несущими внутренними перегородками и на пересечении внутренних перегородок;
в) на прямых участках стен расстояние между сваями не должно превышать трёх метров, если стены длиннее трёх метров, нужно добавить дополнительные сваи, установить их через равные промежутки;
г) если в доме есть печь массой более 300 кг, нужно установить сваи под каждым углом конструкции, потом объединить опоры швеллером и положить на них металлический лист — получится основание для печи.
Пример. Схема расположения свай для деревянного дома 4×5 м:
Сваи нужно вкручивать на такую глубину, чтобы они закрепились в твёрдом грунте. Длину опор можно определить, если узнать, на какой глубине залегает твёрдый грунт, учесть уровень и характеристики грунтовых вод и то, как промерзает почва.
Перед строительством правильнее всего будет заказать инженерно-геологическое изыскание. Специалисты извлекут образцы грунта с разной глубины, проанализируют их в лаборатории и выдадут вам полную информацию.
Схема заглубления винтовой сваи:
Есть два способа установить винтовые сваи: с помощью специальной техники и вручную. Для небольших частных домов подойдёт второй вариант.
Подготовительный этап состоит из трёх шагов:
- выбираем начальную точку;
- размечаем, где будет установлена каждая свая;
- выполняем разметку шпагатом.
Измерения нужно проводит с точностью до миллиметра — иначе возникнут проблемы с распределением нагрузок и устройством ростверка.
Первой ввинчиваем сваю, которая будет стоять на углу, который расположен выше остальных. Эту опору сразу же обрезаем, по этому уровню будем измерять остальные сваи. После первой ввинчиваем сваю, которая расположена по диагонали от неё. Дальше — остальные угловые столбы. Затем — те, что расположены по периметру, в самом конце — внутренние опоры.
Вот список инструментов, которые понадобятся вам для завинчивания свай:
- лопата;
- строительный уровень;
- вороток;
- небольшой лом или специальный прут;
- рычаг для завинчивания;
- болгарка для срезания верхней части опор.
