Фундамент винтовые сваи своими руками чертежи

Пошаговое руководство, как сделать винтовые сваи самому

При наличии сварочного аппарата и болгарки можно сделать винтовые сваи самостоятельно.

Причем себестоимость конструктивных элементов выйдет в 3 раза дешевле, чем покупка заводских изделий.

Как и из чего сделать винтовые сваи самому?

Об особенностях технологии изготовления таких опор можно узнать из настоящей статьи.

Конструкция опор

Опора обозначенного типа представляет собой стальную трубу, одна часть которой оснащена спиралевидной лопастью и острым наконечником. Такая конструкция позволяет в процессе монтажа обходиться без применения спецтехники для погружения сваи в грунт.

Конструктивные элементы

Винтовая опора состоит из следующих элементов:

1. Ствол – стальной профиль с круглым сечением.
2. Наконечник – нижняя часть тела сваи, которая благодаря заостренной форме легче преодолевает сопротивление грунта.
3. Лопасть – спиралевидный фрагмент, конфигурация которого определяется на этапе проектирования.

Благодаря наличию винтового фрагмента металлический стержень вкручивается в землю. При этом почва дополнительно уплотняются, повышая несущую способность грунта. В дальнейшем спиралевидные лопасти будут препятствовать силам, выталкивающим опору наружу.

В чем отличия самодельных изделий от заводских?

Процесс изготовления винтовых свай регламентируется нормативными документами. В частности, в ГОСТе 8732 прописаны требования к качеству стали для таких опор.

Заводские изделия, соответствующие стандартам, различаются по размерам, конфигурации и эксплуатационным характеристикам.

Самодельные сваи могут не обладать необходимой прочностью и надежностью, поэтому в процессе монтажа лопасти могут деформироваться или отрываться.

Трубы из недостаточно прочной стали не обеспечивают требуемую несущую способность, а слабое гидроизоляционное покрытие неизбежно приведет к преждевременному разрушению металла коррозийными процессами.

Инструкция по самостоятельному изготовлению

Изготовление сваи требует навыков и опыта от мастера. Следуя технологии, можно сделать надежную опору под:

• легковесные и малоэтажные сооружения,
• ограждения,
• гараж и различные хозяйственные постройки.

Для этого мастеру понадобятся такие материалы и инструменты:

1. Металлические трубы.
2. Стальные пластины толщиной от 4 мм.
3. Сварочный аппарат.
4. Болгарка.
5. Обмазочный материал для гидроизоляции.

Выбор металлопроката для ствола

Для ствола выбирают профильные трубы из прочных марок стали. Для работы можно взять металлопрокат марок 09Г2С, Ст20 или Ст10.

Длина трубы напрямую зависит от типа грунта: ее должно хватить, чтобы сваю можно было вкрутить в почву до твердых пород.

Конструктивные параметры – длина ствола и толщина его стенки определяют несущую способность опоры. Выбирают трубы толщиной от 3,5 мм.

Рекомендации по выбору диаметра сечения:

• 57 мм – для легковесных конструкций, например, ограждений из металлической сетки;
• 89 мм – для хозяйственных легких построек;
• 108 мм – для малоэтажных жилых домов из дерева, пенобетона, кирпича.

Делаем наконечник

В домашних условиях применимы 3 технологии изготовления наконечников. Сварные пики и наконечники, изготовленные из тела трубы подходят для вкручивания сваи в плотный грунт. Крестообразные наконечники используют для строительства на торфяных и песчаных участках.

Чтобы сделать наконечник из тела трубы, необходимо изначально взять заготовку длиннее выбранного значения на два диаметра сечения. Из увеличенного отрезка будет изготовлен непосредственно сам конус.

Технологические этапы:

1. Создание шаблона из картона. Вырезают равнобедренный треугольник с высотой, равной 2D, короткой стороной – πD/n, где D – диаметр ствола, n – количество лепестков (для свай Ø108 мм берут 5 листков, для труб меньшего диаметра – 4 лепестка).
2. Разметка трубы по шаблону.
3. Нарезание лепестков.
4. Загибание лепестков в конус. На этом этапе контролируют, чтобы вершина конуса совпала с осью трубы.
5. Приваривание лепестков друг к другу с помощью сварочного аппарата.

Сварной наконечник выкраивают по такой же технологии, но не из тела сваи, а из стального листа или отрезка трубы. Лепестки заготовки фиксируют между собой двойным сварочным швом. Затем приваривают пику к стволу.

Крестообразный наконечник отличается по форме и высоте от предыдущих типов. Шаблоном послужит равнобедренный треугольник с высотой, равной πD. Размер основания треугольника принимается равным внешнему диаметру трубы. Конструктивные элементы свариваются между собой.

Изготавливаем винт

Спиралевидный элемент изготавливают из толстолистовой стали толщиной от 4 мм. Как правило, шаг лопасти может варьироваться от 5 до 7 см.

В домашних условиях применяют 2 технологии изготовления винта:

1. Сплошной однозаходной элемент – заготовка выкраивается из одного листа стали, вырезается, а затем разводится ломом до необходимой конфигурации.
2. Многозаходной винт из нескольких элементов – выкраивание отдельных сегментов с последующей сваркой на пику.

Первый вариант отличается жесткостью конструкции и точностью геометрии, но не позволяет сделать больше одного витка лопасти. Во втором случае можно собрать закрученный винт, но сложно передать конфигурацию спирали.

Технологические этапы создания однозаходного винта:

• разметка заготовки с внешним диаметром 150–300 мм (зависит от нагрузки на сваю) и внутренним диаметром, равным сечению столба;
• вырезание детали плазморезом или сваркой с учетом ширина шва;
• разрезание детали по радиусу;
• разводка лопасти до нужного шага — зажимают сплошной участок заготовки в тиски и с помощью лома разводят края лопасти.

Технология изготовления многозаходного винта:

• изготовление заготовки по принципу, описанному ранее;
• готовое кольцо разрезают на два одинаковых фрагмента;
• нанесение винтовой разметки на пике;
• поочередное приваривание фрагментов по разметке до нужного количества витков — в процессе сборные элементы подгибают до нужной формы.

Проще приваривать лопасти к телу трубы, потому что оно имеет постоянное сечение. У заготовки для наконечника внутренний диаметр будет меньше, поскольку пика сужается к концу. Для изготовления элемента нужной конфигурации подгонять заготовку лучше на месте, используя плотный листовой материал для шаблона.

Финальная обработка

За один год эксплуатации толщина стенки металлической сваи уменьшается минимум на 0,01мм из-за коррозии. Чтобы защитить фундамент от разрушающего фактора, сваю покрывают специальным составом, стойким по отношению к влаге.

В домашних условиях можно использовать такие обмазочные материалы в качестве гидроизоляции:

• полиуретановая эмаль;
• мастика на основе битума;
• асмольная грунтовка и другие.

В качестве бюджетного варианта можно использовать двухкомпонентные лакокрасочные составы на основе эпоксидной смолы, но ресурс такого покрытия значительно ниже.

Стоит ли делать своими руками?

Изготовление винтовых свай своими руками возможно, но несмотря на простоту технологии, эксперты советую принять во внимание такие аспекты:

1. Своими силами можно сделать сваи лишь небольшого диаметра, потому что подобрать исходный материал для массивных элементов и качественно собрать их в единую конструкцию очень сложно.
2. Ошибки при выборе диаметра, шага и угла изгиба винтовой части могут увеличить усилие закручивания опоры, усложняя монтаж.
3. Изготовление свай своими руками – трудоемкий процесс, который отнимает много времени и сил.
4. Обмазочные материалы для гидроизоляции сильно уступают по качеству методу горячего оцинкования, который возможен лишь в заводских условиях.

Исходя из вышесказанного, заниматься такой работой целесообразно лишь при возможности недорого закупить металлопрокат нужного качества, а также при наличии оборудования для работы.

При этом нужно помнить, что заводские изделия гарантированно будут соответствовать заявленным техническим характеристикам, чего нельзя сказать о сваях, сделанных в домашних условиях.

Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.

Видео по теме статьи

Процесс изготовления винтовой сваи — в видео:

Заключение

Основными конструктивными элементами сваи являются столб, лопасть и наконечник. Понимая технологию и имея нужные чертежи, можно своими руками заняться изготовлением винтовых опор.

Для заготовок используют трубы и листовую сталь толщиной от 4 мм. В работе мастеру понадобятся навыки работы с болгаркой и сварочным аппаратом. Чтобы защитить металл от коррозии, изделие покрывают гидрофобным составом.

При малейших сомнениях в правильности расчетов несущей способности свай в соответствии с геологическими условиями участка, эксперты не советуют использовать самодельные опоры для монтажа фундамента. Любые ошибки в изготовлении могут привести преждевременному разрушению и неустойчивости всей конструкции.

Источник

Как изготовить винтовые сваи своими руками

Индивидуальные застройщики все чаще устанавливают дома, хозяйственные постройки, ворота и ограды на свайно-винтовое основание. На такие фундаменты ориентируются производители домов из профилированного бруса, собрать готовый дом «под ключ» на свайных опорах можно за 1-2 дня. Фундамент из винтовых свай может быть единственно возможным решением при строительстве в городской черте или в условиях компактного расположения соседних построек.

Практически в каждом регионе работают компании, оказывающие услуги по изыскательским работам и установке винтовых свай. Компании-подрядчики имеют современную технику и квалифицированных специалистов. Некоторым застройщикам по экономическим и другим обстоятельствам эти услуги недоступны, заказывать в специализированной компании установку 6-8 опор под фундамент бани просто нецелесообразно. Для небольших строений дешевле и проще сделать винтовые сваи своими руками, для изготовления опор можно использовать доступный инструмент и недорогой материал.

Винтовые сваи для фундамента можно приобрести на рынке, массовому потребителю покупать готовые опоры не всегда выгодно. Затраты на доставку нескольких опор для хозблока или для ворот могут превысить их стоимость. В этом случае самостоятельное изготовление мелкой партии винтовых свай становится экономически обоснованным.

Выбор конструкции свай

Конструкция винтовых свай не стандартизирована, каждый производитель выпускает изделия по собственным техническим условиям, чертежи свай доступны. При изготовлении опор своими руками, целесообразно руководствоваться размерами, указанными в этих чертежах. При любых конструкторских решениях, основными элементами винтовых свай являются:

• Трубчатое тело;
• Литой или сварной конусообразный наконечник;
• Лопасть различной конструкции;
• Оголовок для установки ростверка.

При выборе конструкции опор необходимо учесть массу строения и внешние нагрузки, от этого показателя зависит выбор типоразмера трубы. Оценить вес дома можно самостоятельно, необходимый диаметр и толщину стенок трубы определить с помощью справочников. Вес домокомплекта промышленного производства определяет производитель, требования к фундаменту указаны в документах на строение.

Как рассчитать нагрузку строения из бруса на винтовые сваи

Для расчетов принимается: один квадратный метр поверхности сруба и несущих перегородок из самого распространенного строительного бруса 200х150 весит 70-100 кг. Один квадрат чердачного перекрытия с утеплителем весит от 100 до 150 кг, удельный вес кровли из рубероида или шифера – 50 кг, из черепицы – 80 кг. Погонный метр двойной обвязки винтовых свай брусом весит до 50 кг. При использовании в качестве ростверка металлопроката, вес определяют по справочникам. Необходимо учесть вес винтовых свай, один метр залитой цементным раствором опоры диаметром 108 мм весит 100 кг.

При расчете веса снежного покрова используют следующие данные:

• Южные районы – 50 кг на квадратный метр крыши;
• Средняя полоса – 100 кг;
• Северные районы – 190 кг.

Приведенные данные актуальны для пологих крыш с углом наклона менее 35 градусов, для остроконечных крыш применяют коэффициент 0.5.

Вес домового оборудования, отделочного материала и мебели застройщик определяет самостоятельно.

Для более точного сбора нагрузок лучше воспользоваться СП 20.1330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Изготовление свайных опор под брус своими руками

Толщина стенки трубы должна быть более 3.5 мм, длину трубы определяют по глубине залегания плотных слоев грунта. Эту работу можно выполнить с использованием простейшего винтового щупа. Чаще всего длина свай под фундамент не превышает 3-3.5 метров. Отрезки стальных труб такой длины можно приобрести в строительных компаниях и у коммунальщиков, отрезки реализуются как неликвиды по цене металлолома. Трубы, бывшие в употреблении, использовать не рекомендуется.

Необходимо учесть, что трубы могут быть бесшовными, изготовленными путем вальцовки на прокатных станах, и сварными. Использование сварных труб для фундамента нежелательно, при любом качестве сварных соединений, шов более подвержен коррозии.

Изготовление наконечников

Оптимальная длина наконечника самодельной винтовой сваи в два раза больше диаметра трубы. Наконечники делают четырех типов:

• Из тела трубы;
• Из отдельных сегментов;
• Цельнометаллические;
• Крестообразные.

В первых двух случаях наконечник образуют 4-6 треугольных сегмента, вырезанные болгаркой из листового металла толщиной 4-5 мм или нарезанные в виде короны в нижней части трубы. Из этих сегментов нужно сформировать конусы в виде равнобедренной пирамиды, операция производится сваркой по прихваткам.

Цельнометаллические наконечники вытачивают из металлического круга диаметром, равным диаметру трубы, такие наконечники используют при установке свайных опор на плотных грунтах и почвах, содержащих камни и корневища.

Для легких грунтов можно сделать крестообразною пику: из треугольных заготовок сварить крестообразную пирамиду. Конструкцию приваривают к нижней части трубы на заглушку.

Самый бюджетный вариант – свая без наконечника, нижнюю часть трубы срезают болгаркой под углом 45 градусов, на отверстие устанавливают заглушку. Такой вариант используют для ограждений, когда устанавливают винтовую сваю не на плотный слой грунта, а заглубляют на 1.5-1.7 метра.

Как изготовить лопасть для винтовой сваи

Самым сложным элементом винтовых свай являются лопасти, эта часть свайной конструкции выполняет насколько функций:

• Обеспечивает поступательное движение при закручивании;
• Снижает давление наконечника на грунт;
• Фиксирует опору в вертикальной плоскости;
• Препятствует выдавливанию при морозном пучении.

Лопасть устанавливают в нижней части опоры, общие требования к конструкции: оптимальная толщина – до 5 мм, наружный диаметр до 300 мм, шаг винта 0.2-0.4 от внешнего диаметра. Винтовые сваи изготавливают с одно- или двухзаходными лопастями.

Однозаходная конструкция самая простая и представляет шнек с одним оборотом. Из листового металла плазморезом вырезают заготовку в виде круга с внутренним посадочным отверстием, на заготовке делают разводку – односторонний диаметральный разрез. С помощью слесарного инструмента заготовку растягивают на

ширину шага винта. В двухзаходной конструкции две одинаковые лопасти наваривают на расстоянии 250-300 мм, нижняя лопасть монтируется на 20-30 мм выше наконечника.

Нижнюю часть – режущий край, лопасти затачивают под 45 градусов, острые края разреза закругляют. Лопасть монтируют перпендикулярно телу опоры, приваривают двойным швом. Надежность и качество сварного соединения обеспечивает долговечность опоры, при сварке рекомендуется следить за качеством сварного шва.

Рекомендации по монтажу винтовых свай своими руками

1. Для усиления гидроизоляции опор целесообразно использовать двухкомпонентное антикоррозийное покрытие на основе полиуретановых смол.
2. Установка оголовка на верхнюю часть свай актуальна при обвязке фундамента брусом. Цельнометаллический ростверк можно приварить непосредственно к верхней части опоры, в этом случае оголовок не требуется.
3. Для предотвращения морозного пучения, лопасти свайно-винтового фундамента должны располагаться ниже глубины промерзания грунта.
4. До настоящего времени малоизучен гальванический эффект, разрушающий металл в наведенных электрических полях. От монтажа металлических фундаментов вблизи опор высоковольтных ЛЭП и трансформаторных подстанций лучше воздержаться.

Источник