Виды
Этот элемент фундаментной конструкции делится на четыре вида:
- С одной лопастью, которая закреплена в нижней части трубы.
- С двумя лопастями. По сути, это все тот же первый вариант, только на определенном расстоянии от нижней лопасти установлена еще одна. Эта модель имеет повышенную несущую способность, но вручную ее заглубить очень сложно.
- Узколопастные. Конструкция бура напоминает длинный конус с резьбой. Такие сваи применяются на каменистых грунтах.
- Небольших размеров две лопасти, идущие одна за другой и соединенные в одну конструкцию. Используют эту модель в регионах с вечной мерзлотой.
Правила установки
Расчищать весь участок под строительство нет необходимости. По установленным местам монтажа делаются углубления садовым буром. Глубина приямков – 50 — 70 см.
Туда вставляется свая и начинает закручиваться. Если используется ручной способ, то в верхней части трубы делается сквозное отверстие, куда вставляется лом. На него с двух сторон надеваются небольшого диаметра трубы, которые будут выполнять функции рычагов. Двое крутят трубу, один контролирует, чтобы она входила в землю вертикально ровно. При этом на каждой стойке заранее отмечается краской глубина установки. Как только дошли до метки, заглубление останавливается.
Когда все сваи будут установлены, надо провести их выравнивание. То есть, их верхние торцы должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Самый простой способ – использовать лазерный уровень, световые линии которого покажут, где надо подрезать выступающие части стоек. Резку проводят болгаркой.
Если лазерного уровня нет, то используют шпагат, который натягивается между угловыми сваями. Его выставляют по горизонту с помощью строительного уровня в каждом направлении. После чего точно также выравниваются и промежуточные элементы фундамента.
На этом можно сказать, что свайный фундамент своими руками установлен. Но остается еще несколько операций. В первую очередь внутрь труб надо залить бетонный раствор. Это может быть:
- Обычный пескобетон в готовом виде марки М 300 или М 400.
- Товарный бетон с классической рецептурой.
И последняя операция – установка оголовков на верхние торцы труб, которые будут выполнять функции подставок под ростверк. Их просто приваривают к трубам. Размеры пластин варьируются от 10 х1 0 см до 3 0х 30 см.
Сбор информации для проектирования
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 грунту
Для 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.
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.
Особенности конструкции фундамента на винтовых сваях
Просчет количества опор требует предварительных геологических изысканий на грунте
Просчет количества опор требует предварительных геологических изысканий на грунте. Это делается для определения подвижности, состава почвы, а также точки промерзания, высоты залегания грунтовых водоносных слоев. При регламенте размещения опор шагом 2-3 метра, получается, что для дома площади 30 м2 потребуется от 8 шт. опор, для дома в 70 м2 – от 16 винтовых опор. Если строится двухэтажный дом площади от 150 м2, то количество будет уже от 20 опор.
Несущая способность для сваи, винт которой имеет диаметр в 300 мм, определяется грунтом:
- Глина, суглинки – 2-4 тонны;
- Супеси, глина с песком – 3-6 тонн;
- Песчаные грунты – 6-9 тонн.
Таким образом, легко рассчитать количество опор. Что касается срока эксплуатации, то оцинкованная опора толщиной стенки в 4 мм, диаметра 80 мм прослужит не менее 70 лет
А принимая во внимание высокие экологические требования, предъявляемые частными застройщиками, свайно-винтовой фундамент вполне подходит под определение экофундамент, так как не выделяет никаких вредных веществ, не требует уничтожения насаждений и поверхностного слоя грунта
https://youtube.com/watch?v=PFRkh62ffQU
Онлайн Калькулятор расчета веса дома (постройки):
Введите длину дома (в метрах) *a | |
Введите ширину дома (в метрах) *б | |
Выберите высоту потолков | |
Выберите кол-во этажей | |
Выберите кол-во внутренних несущих стен *в | |
Выберите кровлю *г | |
Выберите геоположение дома | |
Выберите материал дома *д | |
Выберите тип перекрытий *ж | |
Выберите тип винтовой сваи *з | |
S внешних стен, м2 = | Расчетный вес дома, кг = |
S внутренних несущих стен, м2 = | Рекомендуемое кол-во свай, шт = |
S перекрытий, м2 = | Корректировка кол-васвай, шт (+/-) = |
S кровли (свесы ~500~800мм), м2 = | Итого свай, шт = |
Нагрузка ветровая, снежного покрова, кг = | Несущая способность винтового фундамента (максимум), кг = |
Вес внешних стен, кг = | Запас несущей способности, кг = |
Вес внутренних стен, кг = | *Для расчета используются справочные данные с усредненнымизначениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли изразличных материалов, а так же временные нагрузки от ветра и снежногопокрова, для выбранной климатической полосы России. Несущая способность глинистого илипесчаного грунта от минимального значения (2 кг/см2) |
Вес перекрытий, кг = | |
Вес кровли, кг = | |
Вес винтового фундамента, кг = |
Так же предлагаем Вам воспользоваться онлайн – калькуляторами:
Калькулятор для расчета несущей способности и прогиба деревянных балок
Калькулятор для расчета теплопотерь помещения Калькулятор для расчета теплоотдачи печи
(*автор калькуляторов Владимир Романов)
Внимание! Все онлайн калькуляторы предназначены только для предварительного расчета и подбора необходимых материалов, использование их в целях проектирования недопустимо!
Технологии
• Горячее цинкование погружением (DIN EN ISO 1461, бывший DIN 50976)
Подлежащие цинкованию винтовые сваи после окончательной подготовки опускают в расплавленный цинк (прибл. 450°C). В результате химических реакций образуются различные прочно соединённые со стальной основой сплавы. Эти сплавы отделяются от слоя «чистого» цинка. В зависимости от скорости реакции, состава стали, продолжительности пребывания в ванне, процесса охлаждения и т. д. происходит «поднятие» образовавшегося сплава на поверхность.
Внешний вид поверхности варьируется от светлого глянцевого до тёмно-серого матового, и при этом толщина цинкового слоя и его стойкость к коррозии остаются неизменными. В дальнейшем небольшая коррозия может иметь место во влажной среде, прежде всего на свеже оцинкованных поверхностях, в виде отложений карбоната гидроксида цинка (так называемая «белая ржавчина»). Однако она не оказывает никакого негативного воздействия на антикоррозионное покрытие. Поверхности срезов следует обработать цинковой краской (G4 Каталога). Согласно DIN EN ISO 1461 средняя толщина покрытия составляет не менее: 45 мкм для материалов толщиной менее 1,5 мм 55 мкм для материалов толщиной от 1,5 мм до 3 мм 70 мкм для материалов толщиной от 3 до 6 мм.
Повреждение цинкового покрытия в процессе резки, сверления отверстий и т. п. не приводит в дальнейшем к коррозии, поскольку граничащий с местом повреждения цинк под воздействием кислорода воздуха и влаги растворяется и образует на непокрытых поверхностях среза коричневатый слой гидроксида цинка. Хаотичное перемещение ионов цинка защищает оголившиеся поверхности слоем шириной 2,0 мм.
• Сталь углеродистая ISO630
Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления проката горячекатаного: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также винтовых свай, слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовок катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки, метизов и др.
Fe360 А : Категория качества : А В С / Толщина проката, мм : До 16 Св. 16 . Массовая доля элементов (не более, %) : Углерода 0,20 0,18 0,20 0,17 0,17 / Фосфора : 0,060 0,050 0,050 0,045 0,040 / Серы : 0,050 0,050 0,050 0,045 0,040 / Азота : 0,009 0,009 0,009 / Степень раскисления : Е CF / Массовая доля Марганца не более 1,60 %, Кремния не более 0,55 %.
Размеры оголовка
Если вы решили возводить баню, дом, постройки хозяйственного назначения, дачи, то самым лучшим вариантам остается фундамент на сваях. Благодаря такому устройству удается сделать все максимально удобным и комфортным. Поим этого, строительство может происходить на любой местности, даже если она содержит перепады высоты или заглубление в почву.
О том сколько сохнет фундамент из бетона можно прочесть в данной статье.
На схеме – устройство и размеры винтовых свай
Такой параметр, как размер оголовка для винтовой опоры может принимать различные значения. Зависит он от диаметра изделия. Чаще всего люди приобретают опоры, диаметр которых 108 мм, а оголовок принимает такой размер 200х200, а толщина его 4 мм. Стоит такое изделие 350-380 рублей.
Как установить винтовые многовитковые оцинкованные сваи можно прочесть из данной статьи.
Таблица 1 – Зависимость размеров оголовка от диаметра сваи
Диаметр сваи | Размеры оголовка | Цена (руб.) |
d 76мм | 150х150х3мм | 350 р |
d 89мм | 150х150х4мм | 360 р |
d 108мм | 200х200х4мм | 380 р |
Инъекция и обработка свай
Так как стальная свая полая, даже с герметичным наконечником и оголовком она может покрыться влагой изнутри. Чтобы избежать этого, обычно столб изнутри заполняют бетоном, здесь может использоваться:
- Пескобетон М300 или М400.
- Товарный бетон, который заливается через воронку.
- Сухая смесь, что превратится в цемент только при контакте с влагой.
Помимо того, что бетон защитит от влаги, он еще и повысит прочность столба, особенно если у того тонкие стенки (3–4 мм). Ведь нагрузка сильна — влияет пучение почв, движение подземных вод, агрессивность сред и влияние особенностей местности.
Также от коррозии защитит холодное или горячее цинкование, которое не решит проблему полностью, но может поддержать общую защиту снаружи. Дополнительно с классической антикоррозийной обработкой могут использоваться:
- Стеклопластик, наносящийся на холодный цинк, увеличивающий устойчивость на 350–500 лет благодаря полной устойчивости электрохимической коррозии.
- Полиуретановая эмаль с ресурсом в 30–75 лет, которой покрывают подлодки и ледоколы.
- Двухкомпонентная эпоксидная или полиуретановая эмаль, наносимая на уже сделанный антикоррозийный слой. Ресурс устойчивости — минимум 100 лет.
- Порошковые краски, защищающие на 15–30 лет.
Винтовые сваи — отличный выбор для свайного фундамента многих мало- и крупногабаритных построек. Они крепкие, устойчивые, их легко устанавливать, а прослужат они долго, особенно если их правильно укрепить и защитить. Обо всем этом подробно рассказывается здесь, поэтому найти качественные винтовые сваи будет нетрудно.
Рейтинг дорогостоящей продукции
СВСН/108*300*5500
Российская компания выпускает качественные винтовые сваи длиной 5,5 метров и диаметром 10,8 см. Стенки и лопасти толщиной 4 и 5 мм соответственно. В момент приобретения можно договориться о проведении монтажных работ специалистами. Защитное покрытие трех видов: цинк, премиум и стандарт. Срок службы колеблется от 70 до 120 лет, в зависимости от покрытия.
Цена товара – 6930 рублей.
свая СВСН/108*300*5500
Достоинства:
- прочность используемого материала;
- долговечность;
- надежность;
- износостойкость;
- функциональность;
- универсальность.
Недостатки:
СВЛН/108*300*5500
Конструкция с литым наконечником. Длина – 5,5 метра, диаметр – 10,8 см. При изготовлении используется металл толщиной 4 мм. Покрытие стандартное, оцинкованное или премиум. Качество – на высоте. От коррозии защищают акриловые смолы, двухупаковочная эмаль и горячее цинкование. Нанесение специального слоя позволяет предотвратить появление на поверхности царапин и коррозии, противостоит негативному воздействию агрессивных по составу грунтов. Срок службы варьируется в пределах от 70 до 120 лет. Товар пользуется повышенным спросом у отечественных мастеров.
Цена покупки – 8080 рублей.
свая СВЛН/108*300*5500
Достоинства:
- скорость установки;
- долгий эксплуатационный срок;
- универсальность;
- функциональность;
- надежность;
- качество используемых материалов.
Недостатки:
СВЛН/133/350/6000
Длина конструкции достигает 6 метров при диаметре 13,3 см. Заканчивается литым наконечником. Стенки толстые и доходят до 4,5 мм. Диаметр лопастей 35 см. Можно выбрать изделие с любым защитным покрытием: горячим цинкованием, на основе акриловой смолы или с двухупаковочной эмали. Отзывы об отечественной продукции только положительные. Производитель гарантирует срок эксплуатации на уровне 100 лет.
Средняя стоимость – 11510 рублей.
свая СВЛН/133/350/6000
Достоинства:
- возможность установки на любом грунте;
- функциональность;
- стойкость к температурным перепадам;
- допускается монтаж в зимний период;
- надежность;
- скорость ввинчивания;
- долговечность.
Недостатки:
Что такое винтовая свая
Винтовые сваи Назначение такого вида опор заключается в том, чтобы, минуя слабые слои почвы, передать нагрузку от здания через ВС на плотное грунтовое основание. Прохождение опоры через грунт достигается её вращением. Винт сваи входит в почву, как штопор в пробку.
ВС представляет собой цельносварную металлоконструкцию, состоящую из трёх частей: ствола (металлическая труба), конического наконечника и лопасти.
Ствол
Опорной частью сваи является ствол, который представляет собой металлическую трубу. Длина трубы определяется путём специальных вычислений на основе геологических изысканий. Изыскательские работы дают представление, на какой глубине залегают плотные слои грунта. От этого зависит длина ствола. Размер длины ВС должен быть такой, чтобы конец сваи смог войти в несущий слой почвы на глубину 50 – 70 см.
Конический наконечник
Концевой наконечник в виде конуса делают литым или цельносварным. Острый конец сваи облегчает вхождение опоры в грунт.
Стволы опор со срезанным концом
Некоторые производители изготавливают стойки диаметром 58 мм без острого наконечника. Конец ВС обрезают под углом 45о. Эллипсное отверстие заваривают стальным листом.
Лопасти
На конце винтовой опоры приваривают одну или две лопасти. Чем больше диаметр ствола опоры, тем больше размер лопастей. Лопасти врезаются в грунт, и при вращении ствола вокруг своей оси, опора продвигается по вертикали вниз до проектной отметки.
Винтовые сваи – что это такое?
Винтовые сваи для фундаментаВинтовые сваи для фундамента – это разновидность свай, заглубление которых в почву осуществляется путем соединения методов завинчивания, в противовес традиционному забиванию. Сваи винтовые отличает наличие лопастей на стволе, что делает возможным их установку, как специальной техникой, так и вручную.
Конструктивное устройство винтовой сваи
Конструктивные элементы винтовых свай
Устройство винтовой сваи не сложное и состоит из нескольких частей:
– труба (ствол). Верхняя часть трубы имеет технологическое отверстие для установки стержня, облегчающего завинчивание сваи;
– оголовок. Представляет собой металлическую площадку, которая закрепляется на верхней части ствола (трубы);
– лопасть. Спиралеобразный плоский элемент, расположенный на нижней части трубы.
Для защиты от коррозии свая имеет антикоррозионное покрытие. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Нормативы винтовых свай
Изготовление винтовых свай не регламентируется ГОСТом, однако ключевые нормативные положения содержатся в:
- СП 50-102-2003;
- СНиП 2.02.03-85;
- (ТУ) 5264-006-05773342-2007 «Сваи стальные винтовые».
Отдельные элементы регламентированы:
- качество металла:
– ГОСТ 8732 – определяет качество конструкционных углеродистых сталей;
– ГОСТ 19281 – определяет качество низколегированных и легированных сталей;
- качество антикоррозионного покрытия (слой цинка):
– ГОСТ 9.307-89 – определяет параметры оцинкования для горячего метода нанесения;
– ГОСТ 9.402-2004 – определяет параметры оцинкования для холодного метода.
качество лопастей:
– ГОСТ 977-88 «Отливки стальные».
качество сварочных швов – соответствующими нормативными положениями.
При этом существует международный стандарт ICC AC358, на который опирается большинство производителей.
Таким образом, производство свай выполняется по ТУ (технические условия), которые разработаны конкретным производителем.
Маркировка винтовых свай
Обозначение должно включать следующую техническую информацию:
- качество стали;
- длина (в м.п.);
- тип сваи (ВСЛ – предназначена для грунтов сезонного промерзания, ВСЛМ – для вечномерзлых грунтов);
- наружный диаметр трубы ствола сваи (в мм.);
- параметры наконечника: диаметр лопастей (в мм.), способ изготовления (литой или сварной), марка стали.
Проектирование фундамента на винтовых сваях осуществляется по СП 24.13330.2011.
Вес, масса и размеры винтовых свай
Сваи винтовые имеют вес и размеры, разработанные и утвержденные строго в соответствие с ГОСТами. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экспертизах. В ходе такого многоступенчатого процесса удалось подобрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.
Размеры винтовых свай
В приведенной ниже таблице указано соответствие диаметров и длины сваи к рабочей массе конструктивного элемента.
Длина сваи, м | Диаметр сваи, мм | |||||
57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | |
1650 | 11 кг. | 12 кг. | 14 кг. | 22 кг. | 27 кг. | 38 кг. |
1800 | 11 кг. | 13 кг. | 15 кг. | 23 кг. | 29 кг. | 41 кг. |
2000 | 12 кг. | 14 кг. | 17 кг. | 25 кг. | 31 кг. | 45 кг. |
2500 | 14 кг. | 17 кг. | 20 кг. | 30 кг. | 38 кг. | 55 кг. |
3000 | 16 кг. | 19 кг. | 23 кг. | 35 кг. | 44 кг. | 64 кг. |
3500 | 18 кг. | 22 кг. | 26 кг. | 40 кг. | 51 кг. | 74 кг. |
4000 | 20 кг. | 25 кг. | 29 кг. | 45 кг. | 57 кг. | 83 кг. |
4500 | 22 кг. | 27 кг. | 32 кг. | 50 кг. | 63 кг. | 93 кг. |
5000 | 24 кг. | 30 кг. | 36 кг. | 55 кг. | 70 кг. | 102 кг. |
5500 | 26 кг. | 33 кг. | 39 кг. | 60 кг. | 76 кг. | 112 кг. |
6000 | 28 кг. | 36 кг. | 42 кг. | 65 кг. | 84 кг. | 121 кг. |
6500 | 30 кг. | 39 кг. | 45 кг. | 70 кг. | 90 кг. | 131 кг. |
7000 | 32 кг. | 42 кг. | 48 кг. | 75 кг. | 97 кг. | 140 кг. |
7500 | 34 кг. | 45 кг. | 51 кг. | 80 кг. | 103 кг. | 150 кг. |
8000 | 36 кг. | 48 кг. | 54 кг. | 85 кг. | 110 кг. | 159 кг. |
8500 | 38 кг. | 51 кг. | 57 кг. | 90 кг. | 116 кг. | 169 кг. |
9000 | 40 кг. | 53 кг. | 60 кг. | 95 кг. | 124 кг. | 178 кг. |
Диаметр винтовых свай служит ключевым параметром при использовании в строительстве. Длина может быть изменена с помощью простой нарезки первоначального прута, а вот диаметр закладывается в проекте и с учетом этого изготавливается на производстве. Архитектор, при выборе свайно-винтового типа основания для будущего строения, обязан точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные габариты и характеристики свай.
Вес, размер, масса и другие характеристики винтовых свай
Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль при формировании несущей способности фундамента. Установлены средние несущие способности для каждого типа сваи: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору для нагрузки в 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн. Особенность конструкции заключается в том, что вес самой сваи не оказывает влияния на несущие характеристики будущего основания.
Самая распространенная длина сваи составляет 2,5 метра. Такая величина обеспечивает надежность конструкции и качество основания для любого типа здания. В целом, на современном строительном рынке присутствуют сваи с длиной от 0,5 метра до 11,5. Хотя большинство из них редко применяются в производстве.
Как уже упоминалось, вес винтовой сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для нагрузки до 7 тонн. Отсюда следует вывод – конструкция сваи служит лучшим примером рационального использование материалов. При минимальных вложениях и точном следовании проекту удается создавать строения высокой прочности и безопасности.
Инъекция и обработка свай
Так как стальная свая полая, даже с герметичным наконечником и оголовком она может покрыться влагой изнутри. Чтобы избежать этого, обычно столб изнутри заполняют бетоном, здесь может использоваться:
- Пескобетон М300 или М400.
- Товарный бетон, который заливается через воронку.
- Сухая смесь, что превратится в цемент только при контакте с влагой.
Помимо того, что бетон защитит от влаги, он еще и повысит прочность столба, особенно если у того тонкие стенки (3–4 мм). Ведь нагрузка сильна — влияет пучение почв, движение подземных вод, агрессивность сред и влияние особенностей местности.
Также от коррозии защитит холодное или горячее цинкование, которое не решит проблему полностью, но может поддержать общую защиту снаружи. Дополнительно с классической антикоррозийной обработкой могут использоваться:
- Стеклопластик, наносящийся на холодный цинк, увеличивающий устойчивость на 350–500 лет благодаря полной устойчивости электрохимической коррозии.
- Полиуретановая эмаль с ресурсом в 30–75 лет, которой покрывают подлодки и ледоколы.
- Двухкомпонентная эпоксидная или полиуретановая эмаль, наносимая на уже сделанный антикоррозийный слой. Ресурс устойчивости — минимум 100 лет.
- Порошковые краски, защищающие на 15–30 лет.
Винтовые сваи — отличный выбор для свайного фундамента многих мало- и крупногабаритных построек. Они крепкие, устойчивые, их легко устанавливать, а прослужат они долго, особенно если их правильно укрепить и защитить. Обо всем этом подробно рассказывается здесь, поэтому найти качественные винтовые сваи будет нетрудно.
Несущая способность винтовой сваи
Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента, являются:
- вес стоящегося сооружения
- несущая способность грунтов под ним.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это – полевые работы, лабораторных исследований и технический отчет.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под госэкспертизу не попадает и такого рода изыскания проводят самостоятельно.
Несущая способность грунта
ТАБЛИЦА 1 — определения несущей способности винтовых свай
В среднем нагрузка на винтовую сваю не должна превышать 5 тонн
Пластичность (для глины) | Расчётное сопротивление грунта (кг/квюсм) | Несущая способность винтовой сваи 89×300 при глубине залегания лопасти | ||||
1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м | |||
Глина | Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
Тугопластичная | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
Мягкопластичная | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 5,8 | |
Супеси и Суглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
Тугопластичная | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 6 | |
Мягкопластичная | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 | |
Лёсс | Мягкопластичная | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
Пески | Средние | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
Мелкие | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 | |
Пылеватые | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зонеφ1, град. | Коэффициенты | Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1, град. | Коэффициенты | ||
α1 | α2 | α1 | α2 | ||
13 | 7,8 | 2,8 | 24 | 18 | 9,2 |
15 | 8,4 | 3,3 | 26 | 23,1 | 12,3 |
16 | 9,4 | 3,8 | 28 | 29,5 | 16,5 |
18 | 10,1 | 4,5 | 30 | 38 | 22,5 |
20 | 12,1 | 5,5 | 32 | 48,4 | 31 |
22 | 15 | 7 | 34 | 64,9 | 44,4 |
Диаметр ствола | 57 | 89 | 108 | 114 | 168 | 219 | 219 |
Стенка | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 8 | 6 | 8 |
Диаметр винта | 200 | 300 | 300 | 300 | 450 | 600 | 600 |
Длина ствола, м | кг | кг | кг | кг | кг | кг | кг |
2 | 2162 | 3906 | 4113 | 5366 | 14878 | 24199 | 28019 |
2,5 | 2440 | 3977 | 4604 | 6086 | 16731 | 26180 | 30761 |
3 | 2717 | 4771 | 5094 | 6807 | 18584 | 28161 | 33503 |
4 | 3273 | 5635 | 6075 | 8248 | 22290 | 32123 | 38987 |
5 | 3828 | 6500 | 7056 | 9688 | 25996 | 36085 | 44472 |
6 | 4384 | 7365 | 8037 | 11129 | 29702 | 40046 | 49956 |
Как определить тип грунта
Песок – его видно невооруженным глазом.
Размер песчинок 0,25 — 5 мм — песок считается крупным, до 2 мм, то — средней плотности. Потому как песок не меняет своих свойств при намокании, он является непучинистым.
Супесь — смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30 %. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин. Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта. Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.
Пример расчёта фундамента на винтовых сваях
Прежде чем приступить к расчёту свайного основания дома, необходимо подготовить исходные данные. В этот перечень входят следующие показатели:
- дом из бруса площадью 12х15 м;
- общий вес строения с полезной нагрузкой равен 90 тн;
- снеговая нагрузка на кровлю дома – 10 тн;
- винтовые сваи 108х2500 мм и 89х2500 мм;
- швеллер № 20 (ширина стенки 200 мм) для ростверка;
- глубина залегания несущего слоя грунта – 1700 мм;
- глубина промерзания почвы – 250 мм;
- уровень грунтовых вод – 1100 мм.
Исходя из этого, производят расчёт фундамента на ВС для деревянного дома. Расчёт осуществляют в следующем порядке:
- определяют оптимальное количество ВС. Сваи считают по количеству углов внешнего периметра здания, в точках пересечения внутренних и внешних стен;
- минимальное расстояние между опорами должно быть не более 3-х м;
- для основного фундамента потребуется 30 свай диаметром 108 мм, для веранды – 6 опор диаметром 89 мм;
- 108-я свая рассчитана на нагрузку от 4 до 7 тн. Минимальная общая нагрузка составит 30 х 4 = 120 тн. Фактическая общая нагрузка составляет (90 тн + 10 тн) 100 тн. Запас прочности – 20 тн;
- глубина погружения ВС – 2000 мм. Средняя высота наземной части – 500 мм;
- с учётом уклона рельефа местности и нивелирования наземной высоты ВС, высота цоколя будет составлять 400 мм;
- ростверк устраивают из приваренного швеллера к верхним концам свай. Швеллер приваривают полками вниз. Для обвязки ВС понадобится 120 п.м металлопрофиля.