Все, что нужно знать о винтовых сваях для фундамента

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

• размерам;
• наконечникам;
• по ширине и количеству лопастей;
• типу стали (материалу изготовления);
• защитному покрытию.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально

При этом важно учитывать несколько показателей:

• глубину, на которой залегает плотный грунт;
• глубину промерзания почвы в регионе;
• высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай рассчитывается индивидуально. В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

1. Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
2. Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
3. Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
4. Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
5. Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

1. Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
2. Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

1. Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
2. Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

• сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
• Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
• опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

1. Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
2. Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
3. Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
4. Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Сваи имеют разные области применения.

Назначение винтовых свай

Сваи, используемые в строительстве, это столбы, которые погружаются в землю на определенную глубину, не обязательно одинаковую, чтобы потом сверху была установлена жилая или нежилая постройка.

Сваи могут быть из разных материалов: дерева, металла, бетона. Бетонные делаются заранее или заливаются прямо на месте строительства.

Конструкционные особенности и вид будет зависеть от таких факторов, как тип почв, рельеф местности, вид постройки, что будет установлена на такой фундамент и т. д.

Винтовые сваи это столбы для создания фундамента, на концах которых есть специальные наконечники с винтами, позволяющими им ввинчиваться в землю — вручную или с помощью специальной техники. Состоят такие сваи из стержня, оголовка, лопастей.

Основное назначение винтовых свай — фундамент для какого-либо строения

Преимущества и недостатки

В числе плюсов винтовых конструкций:

• Скорость монтажа, его простота.
• Возможность установки своими руками.
• Не нужно проводить земляные работы.
• Нет вибраций, а также шума при закручивании.
• Можно устанавливать поблизости к другим постройкам без риска их повредить.
• Возможность использовать на неровном рельефе.
• Разрешается устанавливать одни и те же винтовые конструкции дважды.

Но минусы тоже есть:

• Винтовые сваи не устанавливаются на скальных местностях, так как лопасти могут деформироваться.
• В сейсмоактивных зонах такие фундаментные столбы не применяются.
• Необходимость многоступенчатой обработки металлических деталей, если предполагается применение в химически активных грунтах.

Какие винтовые сваи выбрать для фундамента

Выбирая винтовые сваи, будет правильно обратить внимание на:

диаметр и толщина стенок трубы. Желательно выбирать новые винтовые сваи. В случае бывших в использовании свай (б/у), есть риск получить сваю с внутренней коррозией, неправильной геометрией. Кроме того, возникнут сложности с определением её несущей способности, а значит и общим числом и шагом монтажа винтовых свай;

точность нижней части сваи. Она должна быть в форме конуса. Отклонение чревато завинчиванием сваи под углом, что сказывается на ее несущей способности;

количество винтов лопасти;

угол атаки лопасти (определяет несущую способность сваи и простоту завинчивания);

качество сварного шва (для сварных винтовых свай);

наличие защитного покрытия.

Оголовки для СВС

В зависимости от технологии строительства дома можно монтировать на сваи оголовки нескольких типов:

• плоский – пластина, приваренная к куску трубы, внутренний диаметр которой равен (или чуть больше) наружного размера сваи;
• П-образный – применяется исключительно для срубов, «каркасников», панельных, фахверковых, щитовых зданий, позволяет уложить внутрь брус, зафиксировать его саморезами для стабилизации геометрии ростверка.

При изготовлении монолитного ж/б ростверка оголовки не используются. Наоборот, в верхней части сваи монтируются прутки для повышения адгезии. Их обычно приваривают к телу СЛС или продевают в просверленные отверстия.

Для ростверка из металлопроката необходимо учесть:

• швеллер не нуждается в дополнительной опоре, ложится на тело СВС, обваривается снизу;
• двутавр так же достаточно облокотить на трубы, состыковать сваркой;
• если балки ростверка собраны из двух швеллеров стоящих на ребрах, необходимо смонтировать оголовки с плоскими площадками для увеличения площади.

Виды оголовков винтовых свай при использовании различных типов обвязки.

Монтировать оголовки нужно после заполнения полости бетоном, после выравнивания торчащих из земли труб по единому горизонтальному уровню. Антикоррозионная защита является обязательной, как для тела СВС, так и для оголовка. Сварной шов так же покрывается антикорром после отбивки окалины.

При выборе оголовка учитывается шаг установки свай, конфигурация здания. Например, при выборе изделий с плоской поверхностью грани прямоугольника можно расположить параллельно ростверку либо диагонально в местах примыкания стен.

Срок службы

Срок службы винтовых конструкций разный, на него повлияют:

Толщина используемой для винта стали.
Антикоррозийное покрытие, его наличие, толщина, тип. Чем толще и лучше слой, тем дольше покрытие защитит конструкцию от коррозии

Важно, чтобы оно было при монтаже в химически активные грунты.
Химическая активность почв. Если она низкая, то без покрытия столб продержится больше века, а если активность высокая (например, в торфах, морских грунтах и т

д.), то срок службы без покрытия составляет всего 30 лет, а с покрытием — около 80.

Учитывая это, перед тем как погружать сваи в землю, их нужно покрыть защитными составами.

Онлайн Калькулятор расчета веса дома (постройки):

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 %.

Цены на свайно-винтовой фундамент

Стоимость фундамента на винтовых сваях складывается из стоимости самих свай их характеристик и количества, а также из стоимости монтажа. Здесь мы приведем примерный прайс-лист цен свайно-винтового фундамента из разных типоразмеров свай и цен фундамента «под ключ».

Примерные цены винтовых свай 89 диаметра

Примерные цены винтовых свай 108 диаметра

Примерные цены винтовых свай 133 диаметра

Как самостоятельно закрутить винтовые сваи

Подготовив несколько отверстий, было решено пробовать вкручивать своими силами. Работали вдвоём, причём сваи вкручивались относительно легко и останавливались примерно на одном уровне. Ориентировочно – это 170-180 см. Судя по всему на этой глубине начинался другой более плотный материал, а может быть такие же – большие камни. Глубина промерзания в нашем регионе гораздо меньше.

Работа велась стандартным способом: в технологическое отверстие вверху сваи вставляли согнутый лом. С двух сторон лом удлиняли кусками труб по 2,5-3 метра. Получался довольно хороший рычаг, благо место под строительство заранее было подготовлено. Контроль вертикали вели обычным пузырьковым уровнем, без использования двухстороннего магнитного. Ямки засыпали и трамбовали тем грунтом, который из них извлекли.

После того, как все сваи были вкручены, на трубах сделал разметку горизонта, чтобы обрезать их в одну плоскость. Для этого применялся обычный гидравлический уровень. У меня есть лазерный, но в яркий солнечный день такой вариант не годится. Первоначальная высота сваи была отмечена 100 см., соответственно на более высоком уровне участка она получилась 80 см. И это хорошо видно на фото.

Чтобы точно отметить горизонтальный рез по периметру всей трубы, использовался обычный лист бумаги формата А4. Его как раз хватает, чтобы обернуть сваю диаметром 89 мм. и при этом сделать точную аккуратную разметку. Чёрный маркер хорошо был виден на рыжем цвете железной трубы.

Маленькая «болгарка», 4 тонких отрезных диска на 115 мм., 45 минут неторопливой работы и все сваи были обрезаны в один уровень. Остатки лишних отрезанных труб получились от 40 до 65 см. И не забывайте одевать защитные очки или маску. Глаза у вас одни и других не будет…

Теперь предстояло залить сваи бетоном. Заранее был приготовлен речной песок (примерно 40-50 ведер) и 2 мешка цемента марки 400. Раствор готовили в старом алюминиевом баке, который раньше служил в столовой или общепите. При помощи перфоратора и насадки-миксера такая работа не составила особого труда. Цемент и песок смешивались в пропорции 1:3.

Через некоторое время после заливки и трамбовки (обычная арматура 6-8 мм. для прокола раствора), бетон даёт усадку. Приходится подливать раствор в уровень труб ещё 6-8 см. Стоит это учитывать и не устанавливать оголовники сразу.

На следующий день были установлены и приварены оголовники. Монтаж элементарный: одеваешь сверху на трубу и привариваешь вертикальным швом (я делал именно так). Со сварных швов был удалён шлак небольшим молотком.

Так как у меня есть хороший краскопульт, компрессор и длинные кислородные шланги, решил покрасить винтовые сваи в чёрный цвет. Использовалась краска по металлу и ржавчине 3 в 1.

Сколько понадобится винтовых свай?

По итогам обоих расчётов есть два значения – суммарная нагрузка (она передаётся от здания фундаменту) и несущая способность (с запасом срока эксплуатации) одной сваи.

Рассмотрим для наглядности пример. Онлайн калькулятор показал допустимую нагрузку на винтовую основу СВС-108 4,5 тонны с учётом поправочного коэффициента надёжности. По второму онлайн калькулятору общее значение нагрузки от здания (которое планируется к строительству) составило 64,2 тонны.

Получаем в результате деления требуемый результат:

64,2 : 4,5 = 14,02

Значение округляют до целого числа в большую сторону, поэтому получим 15 свай.

Это количество – минимальное, часто оказывается не окончательным, ведь существуют нормативы по расстановке свайных опор.

Нормативы:

• для каркасных, брусовых, бревенчатых построек сваи устанавливают с шагом не более 300 см;
• для сооружений из пенобетона, шлакобетона и газобетона шаг установки свайных опор должен быть не больше 200 см;
• если возводятся ограждения из лёгких стройматериалов, то дистанция между опорами 300-350 см;
• когда обустраиваются заборы из древесины или из профнастила, то шаг установки должен быть 250-300 см, он зависит от ветровой нагрузки.

Определяя места установки винтовых опор на плане постройки, учитывают следующие нормативы:

1. Обязательно сваи вкручиваются по углам постройки, также в местах (точке) пересечения либо присоединения несущих стен.
2. Под капитальными стенами (и внутренними, и внешними) сваи устанавливают с единым шагом. Это расстояние выбирают в зависимости от стенового материала и особенностей здания.
3. При строительстве веранд, террас, пристроек, сараев, примыкающих к дому, других лёгких пристроек свайное поле рассчитывают отдельно! И к фундаменту дома его не привязывают. Часто для подобных сооружений применяют сваи меньшего диаметра, существенно экономя на фундаменте.
4. Другой подход к тяжеловесным постройкам, которые будут располагаться внутри дома – это котёл, печь и т.п. В местах их расположения нужно основание усиливать двумя дополнительными сваями как минимум. Либо возводить отдельное мини-основание, которое не будет связано с основным фундаментом. Но для этого мини-основания потребуется отдельный план и расчёты количества свайных опор.

Так что возможен вариант, что понадобится вкручивание дополнительных свай сверх расчётного количества. Не стоит огорчаться – от этого итоговая несущая способность фундамента лишь выиграет. Но нельзя количество опор занижать. Даже в том случае, когда на плане при расстановке количество опор кажется избыточным.

Мы же хотим ещё раз предостеречь, что использовать винтовые сваи для основания дома 100% выгодно, если доверить возведение фундамента компетентной и проверенной компании. Организации, которая даёт гарантии, что качественно выполнит работу.

Не нужно обращаться за услугой к незнакомым строительным бригадам. Возможно, на этом этапе строительства вы сэкономите. Но где гарантии, что через год вам не придётся вызывать других мастеров, которые будут исправлять допущенные ошибки.

И на их устранение придётся потратить в несколько раз больше денег, чем вы уже потратили. Тоже касается и покупки винтовых свай. Приобретая изделия в кустарных производствах, вы закладываете мину замедленного действия под своё основание. А это неразумно, даже при очень привлекательной цене.

Проблемы, возникшие при закручивании свай

Надежды на то, что все работы будут закончены к вечеру, улетели сразу после первых минут. Свая никак не хотела вкручиваться. Входя в землю на 70-80 см., она «ложилась на бок» или просто переставала крутиться от мощной гидравлической установки. Поэкспериментировав с бурением в разных местах, монтажники не смогли закрутить ни одной опоры. Поработав полдня, они уехали, оставив мне сваи и «головные боли» о том, что и как мне делать дальше. Да, кстати, предложили другие сваи – «саморезы», цена которых в 3 раза больше, что меня крайне не устраивало.

Сваи-саморезы

При подписании договора обговаривался пункт о пробном бурении грунта на моём участке. Я отказался по простой причине: год назад два соседа по дачам «поставили» садовые домики на винтовые сваи. Никаких проблем с монтажом основания у них не было. Полагаясь на это, мне пришлось заплатить фирме 3000 рублей только за попытку сделать мне винтовой фундамент (неустойка по договору).

После такого расклада событий, я решил заказать манипулятор на базе автомобиля или трактора. Звонил по телефонам, которые мне предоставили знакомые, а также искал на «Авито» соседних городов. Меня больше всего поразил ответ менеджеров фирм и частных владельцев манипуляторов. Выслушав меня, они задавали мне один вопрос, при этом сами на него отвечали.

Вопрос был примерно такой: «- Вы проживаете в Мысках или Междуреченске, в пойме рек Томь или Мрас-Су?» Конечно, Мрас-Су – это моя родная река и я прожил здесь более 40 лет. Результат – ни одна из фирм и ни один из частников (владельцев спецтехники) ко мне не поехали. Вывод один – они просто знали о проблемных грунтах в нашем районе. Но напрашивается разумный вопрос: почему у моих соседей всё прошло, как по маслу?

Я не остановился на этом и пошёл дальше. Решил «найти» буроям. Это буровая машина с мощным шнеком на базе трактора или грузового авто. Их чаще всего используют для бурения отверстий под установку электрических опор (столбов). Это оказалось вообще проблемой. Техника специфическая и применяется довольно редко.

Нашёл её в местной горэлектросети (есть прейскурант цен на услуги техники населению). Написал заявление, оплатил услугу. Но через несколько дней мне вежливо отказали и просто вернули деньги, аргументируя тем, что вся спецтехника очень и очень занята. Кстати, вот интересное и познавательное видео от Владимира Ефремова — это, чтобы вы отдохнули от моего рассказа…

Производители

Существует масса предложений по производству и монтажу винтовых свай различной конструкции и для разных грунтов. Монтаж одной сваи в среднем обойдется в 1000 рублей.

Стоимость изготовления следующая: