Как произвести расчет расстояния между сваями в винтовом фундаменте + от каких факторов зависит шаг

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:

1. Плотность почвы.
2. 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.

Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

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:

1. Высота – 30 см.
2. 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.

Устройство винтового фундамента: расчет количества свай

Каждое строительство имеет свою смету. И здесь возможны два варианта: есть проект и нужно оценить его стоимость или есть определенный бюджет, в который необходимо вложиться. Но прежде чем приступить к изготовлению проектной документации, в обоих случаях предварительно определяется ориентировочное количество материалов и их стоимость. Каркасное строительство на винтовых сваях пользуется особым спросом в настоящее время. Это возможность:

• возведения дома на любом типе почв;
• ведения строительных работ независимо от сезона;
• быстрого возведения дома;
• сократить финансовые затраты без потери качества.

Факторы и данные, влияющие на расстояние между сваями фундамента в каркасном доме

В производстве различают несколько видов свай, каждый из которых предназначен для определенного типа грунта. Разные типы почвы имеют различную плотность, которая определяет первую расчетную величину – грузонесущую характеристику грунта. Столбы имеют разный диаметр и толщину стенки, длину, размер винтовых лопастей. Эти параметры определяют несущие нагрузки винтовой сваи. Минимальный диаметр – 57 мм предназначен для нагрузок до 1,5 т., максимальный для малоэтажного строительства – Ø159 мм несет общую нагрузку не менее 10,0 т. Больший диаметр столбов используется для возведения многоэтажных зданий и конструкций. При правильных расчетах и установке общая масса строения пропорционально распределяется на каждую сваю, что гарантирует эксплуатацию дома до 100 лет и предотвращает повреждения фундамента. Выбор определенного типа столбов для возведения каркасного дома или дома из бруса на столбчатом фундаменте зависит от геологических исследований грунта. Делая расчеты самостоятельно, вы можете воспользоваться данными специальных таблиц для своей местности. При наличии нескольких типов почв на участке берутся усредненные данные.

Следующим фактором, влияющим на шаг винтовых свай, является общая масса конструкции, которая включает в себя:

• вес строительных материалов;
• бытовую нагрузку (мебель, техника, люди). Согласно документации – это 150 кг/м2 для жилого дома;
• снеговая нагрузка поверхности крыши считается 180 кг/м2, но в разных регионах эта цифра может отличаться.

• под каждым углом и поворотом фундамента;
• несущими стенами и перегородками;
• эркерами.

Таким образом, при расчете количества свай и шага между ними следует учитывать:

• характеристики грунта;
• общую массу конструкции;
• конструкцию фундамента.

Как рассчитать шаг установки винтовых свай?

Количество столбов, необходимых для строительства дома на свайном фундаменте, рассчитывается по формуле:

Общая нагрузка дома / грузонесущую нагрузку сваи В качестве примера можно рассмотреть строительство небольшого одноэтажного дома из бруса 6х6 с мансардой. Размер бруса 150х150. На строительство дома пошло 16,2 куб.м. материала весом 800 кг/куб. Общий вес материала составляет 12 960 кг. Бытовая нагрузка: 36м2 (S дома)х150=5 400 кг. Нагрузка снегом: 36х180=6 480 кг. Суммируем эти вычисления и умножаем на коэффициент запаса. (12 960+5 400+6 480)х1,1=27 324 кг – общая нагрузка дома. Далее определяемся с типом свай по типу грунта. Возьмем, например, винтовой столб диаметром 89 мм, который выдерживает нагрузку до 2т. Делим общую нагрузку дома на грузонесущую сваи – получаем искомое количество свай. 27 324/2000=13,662 Значит, на строительство данного дома необходимо 14 свай. Эта цифра приблизительна и может быть увеличена при необходимости дополнительной установки свай под лагами, камином, поворотах фундамента.

Общие рекомендации относительно расстояния между винтовыми сваями Существуют также общие рекомендации относительно величины шага между сваями. Минимальное расстояние между столбами должно быть не менее 3 диаметров свай и не больше 6. Шаг между сваями может быть установлен в диапазоне 1,5-3м. Меньшее расстояние не имеет обоснования, а большее чревато разрушением фундамента в виду неправильно распределенной нагрузки.

(9835 Просмотров) Как сделать

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.

3. Оголовок:

• 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:

1. каркасные;
2. деревянные
3. пено- и газобетонные;
4. 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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Сухой пол.Сваи не будут тянуть из грунта воду, значит, влага не проникнет ни в пол, ни в стены.
5. Чистая стройплощадка.После заложения фундамента вам не придётся думать о том, как очистить участок от мусора и куда деть лишний грунт.
6. Моментальная готовность.Свайно-винтовой фундамент готов к нагрузкам сразу после монтажа. Для сравнения: плитное основание должно отстояться в течение 28 дней.
7. 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.
8. 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.

1. 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.
2. Не для всех типов грунтов.Установить свайно-винтовой фундамент на скале не получится: вы не сможете вкрутить опоры на необходимую глубину.
3. Сложности при установке фундамента вплотную к уже стоящим зданиям.В этом случае строительство обойдётся дороже, потому что придётся использовать спецтехнику.
4. 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.

Расчёт материалов

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.

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:

Устройство фундамента

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:

1. выбираем начальную точку;
2. размечаем, где будет установлена каждая свая;
3. 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:

• 
  Читайте также:

  «Как сделать проект дома самостоятельно?»

• лопата;
• строительный уровень;
• вороток;
• небольшой лом или специальный прут;
• рычаг для завинчивания;
• болгарка для срезания верхней части опор.

Опоры не будут входить в грунт строго вертикально, их придётся постоянно выравнивать и возвращать в проектное положение. Так что удобнее всего монтировать свайный фундамент втроём. Двое вращают рычаг, третий — проверяет точность с помощью уровня.

Этапы вкручивания сваи:

	1. выкапываем небольшую ямку глубиной 20-30 см — диаметр углубления должен быть не меньше диаметра лопасти сваи;
	2. вставляем сваю в яму наконечником вниз;
	3. надеваем на сваю вороток, закрепляем небольшим ломом или специальным прутом;
	4. вращаем лом, чтобы свая начала вкручиваться в грунт — на этом этапе справится один человек;
	5. как только свая закрепится в грунте, устанавливаем два рычага и начинаем закручивать опору вдвоём;
	6. измеряем уровнем, насколько ровно входит свая, корректируем при необходимости — на этом этапе понадобится третий человек;
	7. чем глубже будет входить свая, тем более длинный рычаг нужно будет вставлять в отверстия воротка — так вкручивать опору будет легче;
	8. когда свая войдёт в пласт твёрдого грунта и закрепится в нём, остаток трубы на поверхности нужно будет обрезать болгаркой на нужную высоту от земли;
	9. в конце сваю следует заполнить песчано-цементной смесью, надеть оголовок и приварить его.

Три полезных совета, которые пригодятся при монтаже свайно-винтового фундамента.

1. Если во время завинчивания сваи она вдруг встанет, уткнувшись в твёрдое препятствие или слой плотного грунта, нужно понять, на какую глубину опора уже вошла. Если окажется, что свая завинчена на метр или более, можно обрезать её сверху и оставить как есть. Внимание, этот приём не работает с угловыми опорами: на углах дома сваи должны войти на полную глубину, это самые важные участки.
2. Важно, чтобы до заливки бетоном внутрь трубы не попала вода. То есть вкручивать сваи в дождливую погоду нельзя. Если в трубе окажется влага, в мороз она сможет разорвать металл или ослабить бетонный раствор.
3. Не заполняйте трубу доверху бетонным раствором. Оставьте в верхней части 15-20 см пустого пространства и заполните его сухой цементно-песчаной смесью. Смесь впитает влагу из бетона и затвердеет. Этот приём поможет снизить риск того, что внутренние стенки трубы проржавеют.

Обвязка для винтового фундамента

Обвязка или ростверк — это конструкция, которая соединяет фундамент в единую систему. Если установить дом напрямую на сваи, без обвязки, на каждую трубу основания будет приходиться разная нагрузка, в итоге конструкцию поведёт. Благодаря ростверку фундамент становится невосприимчивым к сдвигам и пучению почвы, а также к выталкивающим нагрузкам.

Есть четыре типа обвязки винтового фундамента:

1. брусом (только для деревянных и щитовых конструкций);
2. швеллером;
3. двутавровой балкой;
4. монолитной железобетонной лентой.

Ростверк может быть

• высоким, приподнятым на 15 сантиметров над землёй, — этот вариант подходит для сильно пучинистых почв;
• повышенным (лежать на поверхности грунта);
• заглубленным (когда верхний контур обвязки находится на одном уровне с грунтом).

На практике чаще всего используют повышенный ростверк, его легче всего монтировать.

Металлическую обвязку приваривают к сваям, бетонную и деревянную закрепляют металлическими стержнями, для них в оголовке продуманы отверстия диаметром 1,5-2 см.

• 
  Читайте также:

  Трубопровод канализации из полиэтиленовых труб

Виды обвязки для винтового фундамента:

Нюансы при монтаже ростверка

Нас интересует две задачи: ростверк из швеллера и диагональные связи. Как показывает практика, именно в этих ситуациях у наших клиентов возникают вопросы и они обращаются за помощью к специалистам.

Ростверк из швеллера

Сложность состоит в том, что стыки металлических балок нужно соединять точно под прямым углом.

Монтаж металлического швеллера проходит так:

1. выравниваем столбы свай по высоте;
2. обрабатываем металлопрокат антикоррозийной грунтовкой;
3. укладываем металлические балки на сваи так, чтобы каждое соединение балок оказались ровно посередине сваи;
4. обрезаем швеллер в местах угловых соединений под углом 90°;
5. привариваем балки к сваям, стыкуем отдельные элементы конструкции.

Швеллеры соединяем между собой под углом 90° и устанавливаем ровно посредине каждого столба:

Когда нужны диагональные связи

Если винтовые сваи расположены на разной высоте или выступают из грунта более, чем на 60 см, понадобится дополнительная диагональная обвязка. Также она нужна, если дом стоит на склоне. Диагональные связи придадут конструкции дополнительную жёсткость и помогут избежать вибрации внутри строения.

Дом стоит на косогоре, поэтому строители добавили диагональные связи:

Диагональные распоры обычно делают из металлического уголка или профильной трубы. Монтируют под оголовками, на уровне земли или на расстоянии 10-30 см от поверхности грунта. Сколько и каких связей нужно добавить, на каком расстоянии их крепить — эти цифры сложно просчитать самостоятельно, скорее всего, вам понадобится консультация мастера.

Закрываем цоколь

Если хотите, чтоб у дома был более эстетичный вид, стоит закрыть опоры. Есть два способа обшивки:

1. монтаж навесного цоколя;
2. возведение кирпичных стен вокруг фундамента.

Навесной цоколь гораздо проще смонтировать, чем кирпичный. Делаем деревянную или металлическую обрешётку, крепим её к сваям или к стенам дома, устанавливаем декоративные панели.

Преимущества декоративных панелей:

• быстрый и простой монтаж, можно справиться даже в одиночку;
• бюджетная цена;
• фундамент будет вентилироваться, значит, на сваях не станет скапливаться конденсат.

Для отделки цоколя можно использовать сайдинг, панели из пластика, профнастил и даже шифер.

Вот три основных правила монтажа навесного цоколя:

1. деревянные элементы нужно обработать антисептическими и противогрибковыми пропитками;
2. плиты декоративного материала нужно установить с небольшими зазорами, они нужны для циркуляции воздуха;
3. если нужна дренажная отмостка, её монтируют под углом 3-5° от здания, чтобы создать небольшой уклон.

Кирпичный цоколь хорош тем, что он обеспечивает надёжную защиту пространства под фундаментом. Если вам нужен небольшой подвал, его можно организовать в цоколе.

Два главных недостатка кирпичного цоколя: более высокая цена и более сложный процесс монтажа, чем у навесного варианта. Цоколь из кирпичной кладки можно собрать на ленте армированного бетона или на металлическом профиле. Внимание, первый вариант не подходит для пучинистых грунтов.

Выбирайте способ организации цоколя, исходя из сложности и стоимости работы. В любом случае, обшивка продлит срок службы винтовых свай, к тому же, в целом здание будет выглядеть более эстетично, так что сделать её стоит.

Винтовые сваи — надёжный вариант для лёгких частных домов и хозпостроек. Отличный выбор, если вы хотите получить фундамент в сжатые сроки и с небольшими затратами.

Приходите к нам в Леруа Мерлен. Поможем подобрать винтовые сваи и аксессуары к ним, а также все необходимые материалы и инструменты.

Вы решили своими руками построить дачный домик или хозблок. Будьте готовы: на возведение фундамента уйдёт до трети бюджета. Можно сэкономить, если сделать не ленточный или свайный, а столбчатый фундамент. На такое основание вы потратите не 30%, а 15-18% от стоимости здания

Хотите получать больше полезных советов?

Свайные фундаменты часто используются при строительстве частых высотных домов на грунтах, которые отличаются высокой пористостью и насыщенностью влагой. При этом сваи вбиваются или вкручиваются в грунт на конкретном расстоянии друг от друга, чтобы основание могло выдержать массу несущей конструкции, а также чтобы свести к минимуму влияние подвижек грунта.

Соответственно, расстояние между винтовыми сваями для каждого конкретного объекта рассчитывается индивидуально. Как правило, все необходимые расчеты проводятся еще на стадии проектирования каркасного дома, при этом используются стандартные формулы.

Какие факторы учитываются при расчете фундамента каркасного дома?

• Форма и конструкция фундамента, количество основных несущих и промежуточных стен;
• Необходимо обязательно предусмотреть нагрузку на фундамент, ее характеристики, основные направления воздействия и тип;
• Особенности грунта, уровень влажности, наличие грунтовых вод и глубина их залегания, а также степень увлажнения почвы за счет дождевой воды;
• Степень распределения бруса по подошве ростверка.

Если говорить о способе и степени распределения свай по подошве ростверка, то оно бывает рядное и шахматное. Если предусматривается рядное распределение, тогда сваи устанавливаются в один ряд параллельно к боковым граням ростверка.

Расстояние при этом устанавливается по промежутку между опорами. А вот шахматное распределение предусматривает установку свай под углом к ростверку, расстояние в таких случаях предусматривает диагональ между сваями. Рекомендуется всегда устанавливать минимальное расстояние между брусьями, потому что в противном случае здание получится неустойчивым.

Если использовать рядное расположение свай, тогда и нагрузка будет распределяться равномерно. Такая конструкция фундамента сразу предотвратит образование крена в одну сторону, но далеко не всегда стоит использовать одинаковое расстояние между сваями. Часто оно рассчитывается индивидуально через отличные свойства отдельных пластов грунта, а также в зависимости от наличия уклона в одну сторону самой почвы.

В таких случаях дистанция между конструкциями может существенно отличаться. Как правило, максимальное расстояние между сваями не должно превышать 6d (6 диаметров самой свайной конструкции). Если превысить это значение, тогда каждая опора будет испытывать повышенные нагрузки, что со временем приведет к разрушению конструкции. Не удивительно, что часто свайная конструкция используется для строительства зданий из бруса.

Особенности конструкции свайного фундамента домов

Как правило, такой тип фундаментов используется при строительстве небольших, легких построек. Использовать его для возведения массивных тяжелых зданий не рекомендуется, т.к. за счет боковой силы ветра распределение массы будет неравномерным и сваи могут не выдержать локальной нагрузки.

Правила установки свайного фундамента:

1. Выбор места для будущего дома. Прежде всего нужно получить план подземных коммуникаций и силовых кабельных сетей, дабы избежать проблем в процессе строительства.
2. Разметка будущего фундамента. Выполняется в соответствии с планом дома, где указаны данные о характере основания, присутствуют все необходимые габаритные размеры и конфигурация несущих стен и перекрытий. Разметка должна быть выполнена максимально точно, любые погрешности не приветствуются, максимум они могут составлять 2 см.
3. Установка свай. Осуществляется она несколькими способами. Существует метод простого ввинчивания свай в почву до упора, а можно их забивать механическим способом. Сначала на месте установки опоры делается небольшое углубление – будущая направляющая. Затем туда строго вертикально устанавливается опора. В отверстие опоры устанавливается лом, на который устанавливается труба (используется как рычаг). Учитывая принцип работы, то чем длиннее труба, тем легче вкручивать сваю по часовой стрелке. При вкручивании нужно постоянно следить за вертикальным расположением опоры и, при необходимости, корректировать его. За ровным погружением опоры в землю нужно следить из самого начала, т.к. в дальнейшем выровнять ее уже не получится.

Читайте также:  Особенности установки свайных фундаментов с ростверком

Иногда бывает так, что при вкручивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву. Этот эффект может возникнуть через наличие твердых кристаллических пород или камня в углублении под острием опоры. В таких случаях нужно сделать углубление на глубину до 50 см или даже больше и предусмотреть нагрузку на опору. Как только свая зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Минимальная глубина погружения сваи рассчитывается проектом, а вот максимальная – до уровня плотных пород грунта.

Правила работы с винтовыми сваями

После монтажа опоры, верхняя часть подрезается болгаркой и выравнивается по высоте. Это делается с целью устранить горизонтальное проседание плит или брусьев основания дома. Высота винтовых свай от уровня земли должна составлять в пределах 60 см. Затем готовая конструкция бетонируется, что делается с целью получить большую прочность и надежность фундамента будущего дома.

Необходимо полностью устранить лишний воздух в бетонной полости, т.к. при резком охлаждении он расширится и может повредить бетонную подушку. Если все сделать правильно, то в результате должно быть прочное основание, стойкое к различным кренам и поперечным деформациям.

Дальше привариваются оголовки и делается обвязка брусом. Вместо бруса прекрасно подойдет для таких конструкций металлический швеллер. Если использовать швеллер, тогда оголовки уже не нужны и таким образом можно существенно сэкономить на стоимости возведения фундамента.

При строительстве свайного фундамента дома категорически запрещено:

• Подгонять сваи под горизонтальный уровень при их ввинчивании. Если такое сделать изначально, то со временем на одной свае произойдет проседание опоры и секция может просто обвалиться;
• Нельзя допустить вертикальный уклон на более чем 2 градуса;
• Нельзя удлинять криво закрученные сваи;
• Глубина погружения сваи не должна быть меньше, чем 1,5 метра от верхнего уровня грунта;
• Использование свай с поврежденным антикоррозийным покрытием категорически запрещено.

Если четко придерживаться технологии и правил монтажа свайного фундамента дома, то в результате должно получиться качественное и долговечное основание.

Проектирование фундаментов

При проектировании нужно вычислить нагрузку со стороны постройки и определить тип грунта Главным руководящим документом, регламентирующим проектирование фундаментов, является Свод Правил 24.13330.2011г. «Свайные фундаменты».

Раздел 4 документа обязывает при проектировании учитывать:

• результаты инженерных изысканий;
• сведения о сейсмической опасности в районе строительства;
• данные о назначении, конструктивных особенностях сооружения и условия эксплуатации;
• нагрузки, действующие на фундамент;
• существующую застройку и влияния на неё нового строительства;
• экологические требования;
• технико-экономическое сравнение возможных проектных решений;
• состояние грунтовых вод;
• выданные уполномоченными организациями технические условия.

Основываясь на результатах анализа, выбирают проектные решения о необходимом количестве свай и способе их распределения.

Виды свай

Разновидности свай Количество необходимых опор зависит от типа и размеров, способа установки, площади основания.

В промышленном и гражданском строительстве используют типы свай:

Читайте также:  Как сделать раствор для штукатурки из цемента, извести или гипса

• Забивные, железобетонные или стальные. При установке механизированный молот производит удары, углубляя опору. Грунт вокруг сваи уплотняется, а часть нагрузки в дальнейшем будет восприниматься боковыми стенками.
• Буронабивные. Для сваи бурят отверстие необходимой глубины и диаметра. Монтируют в шурфе каркас арматуры и заливают отверстие бетоном. При обустройстве отверстий возможно расширить нижнюю часть шахты, тем самым увеличить площадь сечения. Исходя из этого расстояние между буронабивными сваями может быть больше, чем у других видов.
• Вибропогружаемые утапливают без больших ударных нагрузок. Свае придают вибрацию, и она под собственным весом продавливает грунт. Способ используют для пустотелых труб большого диаметра, выдавленную во внутреннюю полость землю извлекают и удаляют со стройплощадки.
• Винтовые основания чаще применяют при возведении каркасных или деревянных жилых домов, так как монтаж опоры можно провести без использования тяжёлой техники. К нижней части конструкции приварены лопасти, что значительно увеличивает площадь опоры. Поэтому расстояние между винтовыми сваями может быть больше чем при других типах конструкции.
• Вдавливаемый тип подходит для небольших строений и ограждений. Для монтажа необходима специальная техника.

В качестве материала используют железобетон, металл, дерево.

Для оптимального распределения нагрузки сваи соединяют обвязкой или ростверком. Частный случай — объединение свайного поля и ленточного фундамента.

Несущая способность винтовой сваи Критически важными показателями, влияющими на количество необходимых опорных элементов, являют несущая способность грунтов и действующие на фундамент нагрузки. Теоретический расчёт свай по грунтуДля проведения анализа проводят разведочные выработки грунта в месте строительства. Согласно п.5.5. Свода Правил если нагрузка на куст свай будет превышать 3 Нм, то шурф бурят на глубину 5 метров ниже опорного конца.На лёгких грунтах — насыпных, песчаных, слабоглинистых и набухающих — бурение проводят до подстилающих плотных пород, на которые будут опираться сваи.Для самостоятельного расчёта количества опор «по грунту» произвести не всегда возможно, для этого надо обладать инженерными знаниями.Формула выглядит так: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l). Обозначения параметров:F — несущая способность;Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты из таблиц Свода Правил;А — площадь опоры;U — периметр стенок сваи;F — сила трения боковых стенок;R — несущая способность грунта, полученная по таблице или в результате натурных испытаний;L — длина сваи.Подставив требуемые значения в формулу, вычисляют, какую нагрузку способна выдержать одна опора.Инструментальное измерение параметров грунта Существуют способы опытным путём определить несущую способность грунтов.Метод статических нагрузок заключается в проведении следующего комплекса работ: На стройплощадке устанавливают пробные стойки фундамента, выдерживают время для набора прочности, если свая буронабивная.Прикладывают к опоре нагрузку от ступенчатого домкрата.Точными измерительными приборами замеряют усадку после приложения нагрузки.По специальному алгоритму и таблицам вычисляют несущую способность.По опыту строителей такой способ считается наиболее точным.Метод динамических нагрузок предусматривает ударные нагрузки на контрольную сваю с одновременным замером усадки основания после каждого воздействия. По результатам получают искомую величину максимальной возможной нагрузки.Зондирование с помощью пробной сваи и установленных к ней датчиков позволяет получить данные по сопротивлению каждого слоя грунта, если они неоднородные.Вычисление нагрузки Нагрузка стен и перекрытий на фундамент Полную нагрузку на фундамент определяют расчётным путём.Читайте также:  Марка бетона для стяжки пола: какой марки бетон лучше использовать для стяжки, советы по изготовлению своими руками

Складывают:

• массу свай и ростверка;
• вес стен, перекрытий, кровли;
• снеговую, ветровую и эксплуатационную нагрузку.

Удельные веса строительных материалов можно получить из справочников и данных производителей.

Снеговая нагрузка принимается по результатам многолетних наблюдений в регионе постройки. Значения отражены в строительных справочниках.

Для регионов с сильными ветрами давление потоков воздуха составляют значительные величины. Пренебрегать ими при расчётах нельзя, особенно для крыш с крутыми скатами.

Под эксплуатационной нагрузкой понимают массу людей, проживающих или находящихся в доме временно. Добавляют вес предметов мебели и бытовых электрических и сантехнических приборов.

Полученную нагрузку при расчётах фундамента необходимо увеличить на 10–15%. Часто возникают плановые и непредвиденные ситуации, например, появилось желание обшить дом пластиковым или металлическим сайдингом, что увеличит нагрузку на фундамент.

Особенности фундамента на сваях

Свайный фундамент подходит исключительно для зданий из легких материалов, к примеру, каркасников.

Монтаж осуществляют ручным, механизированным способом, а также с использованием специальной техники. Алгоритм работ следующий: 1. Выбор строительной площадки. Удаление всей растительности. Важно, чтобы в этой зоне не проходили никакие коммуникации. 2. Выполнение разметки. Проводят ее в соответствии с проектом, где указано место под каждую сваю. Допустимая погрешность — максимум 2 см. 3. Собственно монтаж. Под каждую опору делают углубление 0,15-0,2 м. Это облегчит установку. В углубление помещают сваю и вкручивают. Диаметр углубления должен быть меньше на 10 см, чем соответствующий параметр лопастей винтовой сваи.

Ручной способ вкручивания сваи

Перед началом монтажных работ опору собирают — в отверстие, имеющееся в верхней части сваи, вставляют лом. Впоследствии на него устанавливают рычаг с целью облегчить процесс вкручивания.

Опору легче вращать посредством длинного рычага. Роль последнего может играть 3 м труба. В землю столб должен входить ровно, поэтому процесс контролируют при помощи строительного уровня. Его прикладывают к свае при ввинчивании.

При непосредственном закручивании сваи два человека с противоположных сторон берутся за рычаг и начинают вращение против оси, передавая крутящий момент. Третий работник должен контролировать угол наклона. Полный оборот позволяет погрузить опору в землю на глубину около 0,2 м.

В начале работы могут возникнуть сложности — винт не будет поворачиваться. Чтобы разрешить проблему, углубляют скважину под опору сантиметров на 15. На рычаги увеличивают вертикальную нагрузку, подвесив на них дополнительный груз. Как только вращение станет свободным, груз убирают.

Механизация процесса завинчивания

Винтовые сваи большого диаметра и длины закручивают при помощи механизированных приспособлений. Они имеются в продаже, но чаще их изготавливают своими руками.

Состоит приспособление из следующих элементов:

· электрического инструмента — мотобура, дрели с двигателем мощностью не менее 2 кВт; · понижающего редуктора на 4,7 кНм; · переходников (2 шт.) объединяющих последовательно дрель, стержень, вывод редуктора; · рычага.

Переходники из болта и головки аналогичных размеров делают для связи редуктора и силовой установки. В патрон дрели устанавливают болт, на редукторе закрепляют головку. Роль свайного переходника играет монтажный оголовок. Его надевают на опору, наконечник по всем параметрам должен соответствовать размерам вала редуктора.

Спецтехника для монтажа свай

Современная техника автоматически закручивает сваи, строго контролирует их вертикальность. Посредством прижимных и подъемных домкратов сваи удерживаются в правильном положении.

Автоматические сваеверты, если у них нет полноприводного шасси, устанавливают в кузов грузовой машины. Питание установка получает от сети 380 V либо от генератора.

Определения количества свай

После сбора данных по несущей способности грунта и общей массе нагрузки можно вычислить минимально необходимое количество свай.

Последовательность вычислений:

1. Общую нагрузку в кг делят на несущую способность грунтов, измеряемую в кг/см2. В результате получают общую потребную площадь опор.
2. Вычисляют площадь одной опоры.
3. Разделив необходимую площадь фундамента на сечение одной опоры получают их необходимое количество.

Если получается большое количество свай, лучше использовать опоры с большей площадью основания.

Распределение по площади

Расставляя места установки упор, учитывают минимально и максимально допустимые дистанции.

Расстояние между забивными сваями не может быть меньше 3 диаметров опоры, в противном случае бывает отрицательное взаимное влияние.

Читайте также:  Как правильно выполнить подготовку основания под наливные полы, этапы работ

При распределении опор по фундаментному полю учитывают требование равномерного распределения нагрузок.

Обязательно монтируют сваи в углах постройки и пересечении любых стен между собой. Большее количество опор монтируют под тяжёлыми капитальными стенами.

Нельзя допускать разницу весов между наиболее и наименее нагруженными сваями более 15%. Постоянные нагрузки на опоры не должны различаться более чем на 5% и кратковременных более чем на 20%. Это важно, например, для фундамента под встроенный в дом гараж.

Максимальный шаг свай обусловлен наличием или отсутствием ростверка. В большей части случаев сваи не должны располагаться более чем на 1,5 м друг от друга.

Выделяют способы установки:

• одиночный;
• кустовой;
• лентой;
• сплошным полем.

Расположение свай зависит от нагрузки на ростверк Выбор варианта зависит от ранее произведённых расчётов, конфигурации здания, мест максимальных и минимальных нагрузок.

Одиночные сваи предназначены для установки столбов освещения или небольших по площади сооружений.

Кусты монтируют при больших нагрузках на единицу площади, например, под стенами многоэтажных зданий.

Ленты в один ряд чаще всего применяют в строительстве подпорных стенок большой протяжённости.

Для частных двухэтажных домов и вообще построек большой площади проводят установку фундаментных полей, с шагом свай, рассчитанным исходя из нагрузки.

Как устроен свайный фундамент?

Свайную конструкцию можно представить как совокупность несущих элементов и ростверка. Элементы опоры могут отличаться по материалу и способу установки. Например, сегодня практикуется использование забивных и винтовых свай. Чтобы определить, какое расстояние между сваями в свайном фундаменте, необходимо учесть допустимую глубину залегания, материал изготовления и другие параметры несущих изделий – так выполняется расчет количества элементов и шага между ними. Не менее значима и функция ростверка, который обеспечивает связку отдельно стоящих опор. Он может реализовываться в разных видах и конструкциях, но, как правило, устройство данного компонента всецело зависит от техники внедрения и укрепления свай.

Постройки небольшой массы

Для строений небольшого веса, например, террас и сараев с животными, применяют упрощённый способ расчёта и монтажа. Достаточно установить сваи по углам здания и сделать обвязку брусом.

На таком фундаменте можно ставить каркасные сооружения с заполнением плитами ОСБ.

Правильный расчёт фундамента при отсутствии специального образования лучше доверить специализированной организации. От верного проекта зависит прочность всей конструкции и безопасность использования. Перед началом строительства желательно изучить основные требования, которые пригодятся для контроля подрядной организации.