Как правильно подобрать винтовые сваи по размеру: диаметру и длине?
Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.
Чтобы фундамент исправно служил весь отведенный срок, необходимо исследовать геологию участка, найти проектные нагрузки и на основе полученных данных выбрать нужную конфигурацию опорных элементов.
Обсудим в статье размеры винтовых свай, какими они должны быть, чтобы фундамент был надежным и как правильно выбрать нужный размер.
Параметры элементов для строительства крепкого фундамента
Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.
Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.
От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.
Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.
Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.
Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.
Зависимость между параметрами отражена в таблице:
D, мм
Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м)
1,6
2
2,5
3
3,5
4
5
6
7
8
9
57
11
12
14
16
18
20
24
28
32
36
40
76
12
14
17
19
22
25
30
36
42
48
53
89
14
17
20
23
26
29
36
42
48
54
60
108
22
25
30
35
40
45
55
65
75
85
95
133
27
31
38
44
51
57
70
84
94
110
124
159
38
45
55
64
74
83
102
121
140
159
178
В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.
При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами: d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.
Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.
Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.
Зависимость размера оголовка от диаметра опоры
Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:
Параметры винтовой части сваи, мм
D внутренний
D внешний
шаг гибки лопасти
57
200
3
89
250
4
108
300
5
133
350
6
Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.
Как связана допустимая нагрузка с размером элементов свайно-винтового основания?
В задачи архитектора входит рассчитать, какую нагрузку может выдержать одна опора по отношению к их общему количеству. Самыми популярными на сегодняшний день остаются столбы с диаметром 57 – 159 мм. Нагрузки на каждый столб в зависимости от его толщины приведены в таблице:
Диаметр опоры, мм
Допустимая нагрузка, т
57
1,5
89
3,5
108
4,5
133
7,0
159
10,0
Исходя из представленных значений можно судить о назначении элементов:
столбы с диаметром сечения до 108 мм подходят строительства каркасных и щитовых сооружений;
d 133 мм – для кирпичных малоэтажных домов;
d 159 мм – для построек из пенобетона с металлическими элементами конструкции.
На несущую способность столба влияют характеристики грунта: чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.
Максимально допустимые нагрузки при высоте подземной части фундамента (м)
1,5
2
2,5
3
Глинистые почвы
4-6
3,5-4,5
4,5-5,5
5,5- 6,0
5,8-6,7
Песок с небольшим содержанием глины
3,4- 5,4
3,2-4,3
4,1-5,2
4,6-5,6
5,4-6,4
Песчаные почвы:
средней фракции
Что определяет выбор диаметра сечения конструкций?
Используя опоры с большим диаметром сечения, строители обеспечивают гарантированную прочность фундамента. Но при строительстве легковесных сооружений экономически нецелесообразно переплачивать за большие габариты свай.
Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют:
характеристики грунта на площадке;
рельеф застраиваемого участка;
назначение фундамента.
Взять сведения по геологии грунта собственник может из актуальной справочной документации, но получить достоверные значения можно только в результате лабораторного анализа проб почвы.
Рекомендации экспертов по выбору диаметра:
Геошурупы с малым сечением (57 мм) применяют для основания под такие легкие конструкции, как ограждения из сетки или деревянных штакетников.
Трубы d 76 мм будут устойчивыми по отношению к более тяжелым заборам, например, из профнастила, а также легковесных построек (беседок, террас).
Столбы диаметром 89 мм используют при строительстве сельскохозяйственных построек, бань, а также тяжелых ограждений и бруса.
Сваи с размером сечения от 108 мм можно выбирать при проектирование малоэтажных жилых домов, коттеджей, дач и т.д.
Как выбрать длину свай?
Длину опор выбирают с учетом необходимой высоты фундамента, которая в свою очередь складывается из следующих параметров:
высота оголовка;
глубина залегания твердых пород (не выше точки промерзания);
высота цоколя;
часть трубы, где расположено монтажное отверстие.
Таким образом, длина винтовой сваи в большей степени зависит от геологических особенностей участка. Высота цоколя тоже определяется типом почвы. Например, изменение уровня грунта с высокой степенью пучения и максимальной глубиной промерзания 1,5 м в зимний период может достигать 20 см.
На значения параметра также оказывают влияние предельные нагрузки. Так, при строительстве легких конструкций (бань, гаражей) достаточно высоты сваи, равной 2,0 м, а при возведении жилых сооружений необходимо выбирать опоры с высотой не менее 2,6 м.
Заключение
Составляя проект, выбирают параметры фундамента и придерживаются установленных значений. Только так можно добиться оптимального соотношения между качеством полученного результата и финансовыми затратами на строительство основания.
При этом расчет фундамента у неопытного застройщика может вызвать затруднения, что приведет к ошибкам и нарушениям технологии. Поэтому, собственнику, который не имеет опыта и квалификации в данной сфере, стоит доверить проектные расчеты профессионалам. Любые отклонения в процессе строительства должны быть согласованы с инженерами, которые проводили расчеты.
Источник статьи: http://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/svajnyj/svajno-vintovoj/razmeru-i-diametr
Пошаговая инструкция по монтажу своими руками свайного фундамента под баню + расчет глубины погружения и высоты
01.12.2018 5,364 Просмотров
Низкая несущая способность, обводненность или возможность сезонных подтоплений, чрезмерная рыхлость грунта — все эти условия делают нецелесообразным использование традиционных ленточных оснований.
В таких ситуациях практически единственным эффективным решением проблемы становится свайный фундамент, который использует в качестве опоры глубинные, твердые пласты грунта, проходя сквозь поверхностные ненадежные слои до появления полного контакта с надежной опорой.
Подобные условия являются типичными для многих регионов России, что сделало свайные виды опорных конструкций вполне обыденным и распространенным видом.
Отдельным вопросом становится возможность использования свай для строительства хозяйственных или вспомогательных построек.
Рассмотрим использование свайного основания для строительства бани.
Подходит ли свайный фундамент под баню?
Баня — полностью закрытое и отапливаемое сооружение, в котором имеется собственная печь и активно используется вода. Условия эксплуатации предусматривают значительные перепады температуры и влажности.
Все эти особенности требуют для постройки наличия надежного и устойчивого ко всем нагрузкам основания, способного без потерь выдерживать существующие нагрузки. Свайный фундамент вполне способен обеспечить такую опору, а в регионах с проблемными грунтами он превращается в единственно возможный вариант.
Мало того, существуют виды свай, позволяющие получить надежную опорную систему намного быстрее и дешевле, чем при создании традиционного ленточного основания. Поэтому возможность использования свай для постройки бани есть, и она не является неким исключением или компромиссным вариантом.
Сваи хороши для любой постройки, независимо от назначения. Главным критерием выбора служит состояние и особенности грунта.
Плюсы и минусы
К положительным сторонам свайного основания под баню следует причислить:
Независимость от свойств грунта или гидрогеологической обстановки.
Значительное снижение стоимости строительства, особенно, если сравнивать с заглубленным ленточным фундаментом.
Высокая скорость строительства основания.
Недостатками свай являются:
Относительная сложность работ, необходимость обследования и анализа грунтов на участке.
Приходится отказываться от традиционной бани с проливными полами и создавать качественную систему водоотведения.
В ряде случаев требуется привлечение строительной техники, что в условиях благоустроенного участка не всегда возможно.
Для создания опорной конструкции бани могут быть использованы следующие виды свай:
Забивные. Для погружения в грунт привлекается спецтехника, которая устанавливает опоры путем вбивания их в грунт. Работ вблизи используемых построек способна вызвать нежелательные изменения в состоянии фундамента, стать причиной оседаний или подвижек основания. Используются готовые сваи, скорость работ обычно высокая, процесс занимает один день.
Буронабивные. Изготавливаются прямо на стройплощадке путем заливки бетона в армированную скважину. Есть возможность все сделать своими руками. При этом, сложные грунты могут не удержать скважину из-за осыпания стенок или заполнения полости водой. Кроме того, необходимо ждать около месяца, пока бетон наберет конструкционную прочность, в течение которого никакие работы производить нельзя.
Винтовые. Приобретаются в готовом виде и погружаются в грунт как при помощи спецтехники, так и вручную. Не создают угрозы для построек, расположенных поблизости и могут устанавливаться вплотную к ним. Позволяют строить баню на склонах, складках фундамента без предварительной подготовки площадки. Недостатками винтовых свай считают неизбежную коррозию металла в грунте и множество кустарным образом изготовленных опор, не соответствующих существующим требованиям.
Почему для самостоятельного монтажа стоит выбрать винтовые сваи?
Выбор винтовых свай обусловлен их безопасностью для окружающих строений.
Кроме того, винтовые сваи могут быть погружены в грунт самостоятельно, что позволяет работать в удобное для себя время и существенно сэкономить на найме специальной бригады.
Технология установки предельно проста и не требует предварительной планировки участка, что является большим плюсом. Земляные работы отнимают время и требуют впоследствии больших трудозатрат по благоустройству участка, поэтому возможность пропустить этот этап весьма привлекательна для любого владельца.
Типы свай и какие лучше выбрать
Существуют разные виды винтовых свай:
Одно- или многолопастные.
С литым или сварным наконечником.
С защитным цинковым покрытием или без него.
Кроме того, они различаются по диаметру и длине ствола и виду лопасти. Выбор винтовых свай производится исходя из свойств грунта и веса постройки.
Для обычной семейной бани, размером 6 : 4 м, изготовленной из оцилиндрованного бревна или бруса, вес которой составляет около 5-7 т, вполне подойдут однолопастные винтовые сваи диаметром 57 или 76 мм.
Допустимая нагрузка на единицу у них достигает соответственно 1 и 2 т, что вполне приемлемо для такой постройки.
Как рассчитать глубину погружения
Глубина погружения винтовых свай определяется глубиной залегания плотных слоев грунта. Попытки использования «висячих» винтовых свай обычно заканчиваются постепенными оседаниями или деформациями ростверка, ведущими к разрушению наружных стен.
Обычный расчет несущей способности грунта дает вполне точные данные, но они показывают только текущую обстановку на участке. При изменении ситуации — подъеме уровня грунтовых вод, сезонных подвижках, возникновении нагрузок морозного пучения — расчетные данные становятся неактуальными.
Поэтому единственно правильный и эффективный вариант решения вопроса — пробное бурение или, как минимум, погружение пробной сваи. Глубина, на которой возникает контакт с твердыми слоями, и есть искомая величина.
Расчет высоты над землей
Высота подъема свай зависит от нескольких условий:
Величина снежного покрова в зимнее время.
Уровень воды при подтоплениях или паводках.
Глубина залегания грунтовых вод.
Некоторые величины можно отыскать в приложениях СНиП, другие значения можно получить в местных геологоразведочных или метеорологических организациях.
Основная задача — обеспечить такой подъем над уровнем грунта, чтобы минимизировать последствия от различных воздействий природного характера.
В большинстве случаев высоту бани над уровнем грунта принимают в пределах 40-60 см. Для отсечки стен от контакта со снеговыми массами этого обычно хватает, как и при подтоплениях.
Предугадать критические ситуации никто не может, а строить слишком высокую баню нецелесообразно.
Это не относится к постройкам на склонах или неровностях рельефа, где высота определяется по наименьшему значению.
Пошаговая инструкция по монтажу
Рассмотрим порядок действий при монтаже свайно-винтового фундамента для бани. Процесс проектирования и расчетов опустим, перейдем сразу к практическим действиям.
Работа ведется поэтапно, выполняются следующие операции:
Подготовка
Участок освобождают от лишних предметов, растений и прочих помех. Необходимо обеспечить пути подхода для техники, если планируется механическая установка свай. Приобретение и доставка на участок необходимого количества стволов нужного размера.
Понадобятся следующие материалы и инструменты:
Лопата.
Рулетка.
Металлический лом и два отрезка трубы по 1,5-2 м, внутрь которой этот лом входит свободно, но без лишнего люфта.
Болгарка с отрезным кругом.
Сварочный аппарат с электродами.
Оголовки для используемого размера свай.
Цемент и песок для изготовления бетона.
Колышки для разметки.
Лазерный уровень.
Покрытие для металлических деталей, защита сварных швов.
Швеллер, двутавр, рельс для обвязки.
Разметка
С помощью колышков отмечаются места установки свай согласно проектных данных. Начинать разметку следует с углов, сразу же проверяя равенство диагоналей. Пока они не будут выровнены, продолжать разметку нельзя.
Точки монтажа свай отмечаются колышками. После отметки углов переходят к промежуточным сваям и размечают их положение. Затем с помощью лопаты и личной бодрости в этих точках выкапывают небольшие углубления глубиной до 30 см и шириной, равной диаметру лопастей.
Это позволит сваям легче входить в грунт и обеспечить меньшее отклонение от вертикали.
Погружение
Завинчивание свай производится по определенной схеме. Это делается для того, чтобы уже установленные стволы не стали помехой для других опор. В особенности это важно при монтаже машинным способом, где техника должна подойти вплотную к точке погружения.
Обычно начинают с центра и движутся последовательно к краям по спирали или змейкой.
При погружении свай необходимо постоянно контролировать вертикаль. В особенности важно делать это на начальном этапе, когда ствол достаточно свободно раскачивается и может быть установлен с перекосом.
Выкручивать сваю назад для выравнивания нельзя, второй раз в эту точку ее устанавливать запрещается из-за нарушения прочности грунта после контакта с лопастями. Все исправления делаются на первых порах, когда ствол погружен на незначительную глубину.
Обрезка, обвязка, заливка бетоном
После установки всех свай производится обрезка. Устанавливается лазерный уровень, отмечающий горизонтальную плоскость на нужной высоте, на поверхности свай мелом или белым маркером отмечаются линии реза.
Болгаркой с отрезным кругом отрезают лишние куски трубы.
После этого выполняют обвязку. Все сваи соединяются между собой в продольном и поперечном направлении при помощи сварки. Используются отрезанные по размеру куски швеллера, двутавра или иного вида металлопроката.
После соединения свай в единую систему следует сразу же покрасить все участки сварки защитным слоем краски, кузбасслака или иного материала.
Затем внутреннюю полость свай заливают бетоном. Это дает стволам дополнительную жесткость и устойчивость к боковым нагрузкам пучения. Необходимо пользоваться плотными марками, начиная от М200 и выше.
На заполненные сваи устанавливаются и фиксируются оголовки, образующие площадки для установки ростверка и промежуточных (внутренних) опор.
Ростверк
Для бани обычно используют деревянный брус сечением 150 : 200 или 200 : 200 мм. Балки укладывают на площадки оголовков, предварительно подложив на металл двойной слой рубероида. Углы соединяют вполдерева.
Тщательно проверяют равенство диагоналей, выравнивают балки по осям, после чего закрепляют их на оголовках, используя специально созданные монтажные отверстия. Деревянные балки сразу же следует покрыть гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.
Полы в бане
Обычные проливные полы, использующиеся в традиционной русской бане, в данном случае не годятся:
Вода, протекая между досками пола, проникает в грунт и понемногу разрушает металл свай и ослабляет прочность их сцепления с грунтом.
Возникает сложность поддержания температуры в бане из-за большой высоты над землей. Наличие неутепленного пространства потребует излишнего расхода топлива или электроэнергии.
Оптимальным вариантом становится создание утепленного пола, с надежным гидроизоляционным покрытием. На поверхность заливается слой стяжки с заранее установленными воронками для отвода воды, которые подключаются к канализационной системе.
На стяжку укладывают напольную керамическую плитку, а для большего комфорта рекомендуется укладывать деревянные помосты с широкими планками (8-10 см) и зазорами между ними для свободного стока воды.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете, как произвести монтаж свайного фундамента под баню:
Заключение
Свайный фундамент для бани используется не реже, чем традиционные виды оснований.
Учитывая высокую скорость и большую экономию денег, фундамент на винтовых сваях становится даже более предпочтительным и эффективным вариантом, чем лента.
Работы могут выполняться самостоятельно, что является дополнительным бонусом и дает владельцам участков возможность использовать свои навыки и умения на практике.
Источник статьи: http://expert-dacha.pro/stroitelstvo/fundament/svajnyj-f/pod-banyu.html
Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.
Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.
Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют:
Низкая несущая способность, обводненность или возможность сезонных подтоплений, чрезмерная рыхлость грунта — все эти условия делают нецелесообразным использование традиционных ленточных оснований.
