Как рассчитать винтовые сваи для фундамента

Кто из нас не мечтает о большом, собственном доме, куда будешь спешить быстрее вернуться после трудового дня, где будет жить не одно поколение, собираясь на праздники за столом.

Винтовые сваи прозводства ККЗМ

Винтовые сваи СТАНДАРТ-1

  1. Сталь (3) — СП5
    • высокая марка стали
    • стандартная или увеличенная толщина металла
  2. Композитная защита КП-12
    • предотвращает коррозию
    • повышает срок службы на 75%

срок службы 80 лет гарантия 10 лет Винтовые сваи СТАНДАРТ-2

  1. Сталь (3) — СП5
    • высокая марка стали
    • стандартная или увеличенная толщина металла
  2. Композитная защита КП-12
    • предотвращает коррозию
    • повышает срок службы на 75%
  3. Дополнительный слой защиты
    • защита от повреждений при установке в грунт

срок службы 80 лет гарантия 25 лет Винтовые сваи ЦИНК-ПЛАТИНУМ

  1. Сталь (3) — СП5
  2. Оцинковка ЦИНК-ПЛАТИНУМ
    • суперзащита от коррозии, повышает срок службы на 150%
  3. Защитный слой КП-12
    • защита от повреждений при установке в грунт
  4. Литой наконечник
    • Значительно увеличивает срок службы сваи

срок службы 120 лет гарантия 25 лет

Размещение винтовых свай в плане

Целостность дома помогут сохранить правильно расставленные опоры. С их помощью нагрузка равномерно будет распределяться под площадью застройки, в связи с чем удастся избежать нежелательных просадок. Дом со сложными контурами в плане требуют особого внимания, особенно углы и места сопряжения стен. Установка под ними винтовых свай является обязательной.

Схемы размещения свай зависят от конструктивных особенностей дома. Существует четыре типа их расположения в плане:

  • одиночное – под вертикальными стойками каркасного дома, в угловых точках, под несущими стенами (равноудалено с шагом не более 3 метров);
  • ленточное – под несущими стенами, но, в отличие от одиночных винтовых свай, с укороченным шагом, доходящим нередко до 0,5м. Расположение опор в виде ленты позволяет фундаменту принимать и распределять более существенные нагрузки;
  • кустовое – под тяжелыми одиночными или групповыми конструкциями, а также под массивным оборудованием. Шаг, в этом случае, значения не имеет, так как винтовые сваи в месте установки могут размещаться слишком близко в хаотичном порядке. Главное условие – они должны присутствовать по всему периметру и площади плитного ростверка небольших размеров, требующегося для монтажа, к примеру, тяжелой несущей колонны каркасного здания;
  • сплошное, называемое свайным полем. Опоры заполняют всю площадь под фундаментной плитой с шагом около одного метра. Такое размещение винтовых свай в плане практикуется при проектировании тяжело нагруженных объектов или при строительстве на грунтах со слишком слабой несущей способностью.
Читайте также:  Как подлить фундамент к старому дому и стоит ли это делать

Для частных домов и небольших строений используются, как правило, первые два типа расположения винтовых свай.

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.

Схема одного из видов с подземным ростверком

Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.

Особенности расчета количества свай

Схема свайного фундамента из сборных винтовых свай.

Учитывая тот факт, что винтовые сваи располагаются на расстоянии 2-3 м друг от друга, существует вероятность того, что дом может со временем неравномерно осесть. Для того чтобы избежать подобных проблем, при проектировании свайного фундамента нужно учитывать возможные дополнительные нагрузки на фундамент со стороны здания.

Если в местности строительства преобладают сильные ветры одного направления, то к нагрузке нужно прибавлять минимум 20%. Как показывает практика, в большинстве случаев прибавляется не 20%, а 30-35%, чтобы перекрыть все возможные неточности при расчете нагрузок на фундамент. Многие нагрузки не проявляют себя после окончания строительства, потому лучше перестраховаться.

При расчете нагрузок от здания на свайно-винтовой фундамент необходимо учитывать и внутренние несущие стены. Оптимальным вариантом будет более частое размещение опор на таких участках. Если же стена не несущая, то сваи можно расположить на большем расстоянии друг от друга.

При наличии на участке строительства слабых подстилающих грунтов лучше всего использовать деревянные перекрытия, которые имеют меньший вес. Стены и крыша дома в таких условиях тоже должны быть максимально легкими.

Стоить принимать во внимание тот факт, что при общей экономии средств на возведение винтового основания дома не стоит экономить на количестве и качестве винтовых опор, так как от них зависит надежность и долговечность не только фундамента, но и всего сооружения.

Пример расчета свайного фундамента

Для расчета количества свай нужно учесть их диаметр, несущую способность и длину.

В качестве примера расчета, сколько же нужно свай для возведения качественного основания, приведем расчет их количества для деревянного дома из бруса, возводимого в Новосибирской области.

Читайте также:  Алмазная резка и бурение бетона в Москве и области

По проектной документации стены возводимого здания должны быть сложены из бруса сечением 150х150 мм. Периметр дома составляет 20 м (сруб 4х6 м), высота стен – 3,5 м. Предполагается наличие 4-х стен, двух внутренних перегородок по 4 м из того же бруса, пола и потолка с крышей, а также мебели и печи. Удельный вес деревянного бруса составляет 600 кг/м3. Для возведения стен нужно 0,15х3,5х(6+4+4+4)=9,45 м3 древесины. Учитывая внутреннюю нагрузку, равную 100 кг на 1 м2 дома, получаем общий вес, равный 9,45х600+24х100=8070 кг.

Снеговое давление на проектируемый дом составляет 24х180=4320 кг, где 180 кг/м2 – это норма нагрузки для Новосибирска и Новосибирской области.

Ветровая нагрузка подсчитывается перемножением площади дома на сумму (40+15h), где h – это высота стен. В нашем случае влияние ветра равно 24х(40+15х3,5)=2220 кг.

Надо принимать во внимание также динамическую нагрузку здания, которая составляет 350 кг/м2 площади сооружения. Для проектируемого здания динамическая нагрузка составляет 24х350=8400 кг.

Общее давление здания на грунт составляет 8070+4320+2220+8400=23010 кг.

Оптимальным количеством опор для дома 4х6 м из бруса сечением 150х150 мм является 12 свай, четыре из которых ставятся по углам здания, по две – под длинные стены здания, по одной – под короткие стены и две сваи – для поддержки внутренних перегородок. Соответственно, зная количество свай и нагрузку на фундамент, получаем минимальную несущую способность каждой сваи, равную 23010/12=1917,5 кг.

Расчёт ростверка

Назначение ростверка равномерное распределение нагрузок на свайную конструкцию. Расчёты параметров ростверка учитывают силы продавливания основания в целом, по каждому углу и воздействия на изгиб.

Довольно сложные подсчёты  застройщикам могут заменить стандартные решения, применение которых возможно только  небольших индивидуальных строений:

  • Материал исполнения ростверка: металлический швеллер, двутавр, монолитный бетон с армированием, брус или бревно сечением не менее материала стен.
  • Голова сваи должна входить в ростверк не меньше, чем на 10 см  для монолитного исполнения
  • По ширине ростверк не может быть меньше толщины стены.
  • Высота должна быть не меньше 30 см для бетона.
  • Ростверк должен располагаться как минимум на 20 см над уровнем почвы.
  • Соединение опор с ростверком может быть жёстким либо свободным.

Что влияет на цену?

Приведенный перечень материалов и работ – основа для расчетов. Но итоговая сумма может отклоняться в большую или меньшую сторону, в зависимости от таких факторов:

Что влияет на цену?
Что влияет на цену?
Что влияет на цену?
  1. Стоимость материалов – она зависит от их качества, бренда производителя, ценовой политики поставщика.
  2. Тип грунта. Чем тверже и каменистее почва, тем сложнее земляные работы.
  3. Уровень грунтовых вод – при высоком уровне потребуются дополнительные работы по обустройству дренажа.
  4. Тип местности – он влияет на удобство подвоза материалов и проезда техники, ход работ, необходимость в дополнительных процессах (выравнивание участка, дренаж и так далее).
  5. Погодные условия.
  6. Возможность проживания бригады.
Что влияет на цену?
Что влияет на цену?
Что влияет на цену?

Что влияет на цену?
Что влияет на цену?
Что влияет на цену?

Технология возведения

Первое, что нужно сделать – это выбрать хорошую строительную компанию. Здесь стоит обратить внимание на репутацию, опыт работы в данной сфере и отзывы о деятельности фирмы, которые в наше время можно легко найти в сети интернет.Их соблюдение дает гарантию долговечности и качества будущего строения.

Читайте также:  Виды фундаментов: преимущества и недостатки

После чего вы делаете заявку на возведение, подписываете договор. Для этого вам нужно указать площадь будущего здания, материал, проект и адрес местности. Это необходимо для того, чтобы фирма могла выбрать подходящий вид свайного фундамента и сделать расчеты материалов. Подробнее об этом можно прочитать здесь.Следующий этап – это выезд специалистов, которые сделают геодезическую оценку местности. Они возьмут пробы грунта и в лабораторных условиях определят его вид.

Технология возведения

После того, как готовы результаты и сделаны расчеты, проводится монтаж винтового фундамента.

Виды фундаментов

  • Одиночный свай Используются для легких построек, заборов, рекламных щитов;
  • Свайные кусты Применяются для зданий, в конструкции, которых предусмотрены колонны. Кусты устанавливаются под каждую из них;
  • Сплошное свайное поле Монтаж производится по всей площади стройки, применяется для зданий с тяжелым весом.

Монтаж винтовых свай

После оформления проектной документации (простого плана), приобретения необходимых инструментов и материалов, приступают к строительству фундамента на винтовых сваях. Предварительно столбы покрывают антикоррозийным покрытием, что продлить время их эксплуатации. Делают это при отсутствии защитного слоя на купленных изделиях.

Монтаж опор выполняют в следующей последовательности:

  • расчищают территорию, предназначенную под постройку;
  • по плану выполняют разметку участка;
  • в отмеченных местах устанавливают сваи, вкручивая их до проектной глубины, которая должна лежать ниже отметки промерзания грунта в данном регионе: 1,5 м и более;
  • после монтажа всех опор, предусмотренных планом, при необходимости заливают их бетоном;
  • обрезают установленные столбы по уровню и приваривают к каждому оголовок для создания обвязки.

Вкручивание винтовых свай

Сделав ростверк, возводят дом, кровлю и обустраивают цоколь.

Над ровной поверхностью земли оставляют приблизительно 40-50 см столбиков, а при значительных перепадах высот, длина оставляемых частей определяется проектом.

Винты вкручивают вручную или с помощью спецтехники. Рекомендуется в первом случае работать втроем: двое рабочих закручивают, а оставшийся – контролирует уровень установки.

Бетоном заливают выставленные столбы, если планируется постоянное проживание в доме. Для временной постройки этого можно не делать.

Винтовые опоры предназначены для постройки основания под достаточно легкие конструкции. При создании многоэтажных зданий нужно помимо соблюдения прочих рекомендаций, подбирать облегченные строительные материалы для постройки дома.