Как подобрать свайный фундамент

Как правильно выбрать винтовые сваи для фундамента

Дискуссия о том, каким должен быть фундамент для индивидуального дома – явление не проходящее и, в принципе, нормальное. Да, монолитная плита или ленточная основа – конструкции надежные и долговечные. Однако, бетонные сооружения, обладая несомненными достоинствами имеют и весомые недостатки. Самые ключевые – долгосрочность возведения и дороговизна. Действительно зачем платить больше, если существуют альтернативные технологии, не уступающие по эксплуатационным качествам и требующие в разы меньших капиталовложений.

К примеру, очень часто я своим клиентам рекомендую свайно-винтовой фундамент. Он, если устроен технически грамотно, будет служить не менее 50 лет, а при своевременном обслуживании наземных частей и более этого срока.

На что обращать внимание при выборе свай в первую очередь

• Толщина стенок трубы и лопастей.
• Состояние внешней поверхности и качество покрытие.
• Качество сварного шва для шовных труб.
• Наличие/отсутствие ржавчины внутри.

Какой толщины должны быть сваи

Здесь необходимо разделять две толщины: трубы и лопасти. А еще в продуктовой линейке любого производителя изделия делятся на несколько категорий:

В качестве примера возьмем ходовую сваю диаметром 108 мм. Она поставляется в 3 вариантах:

• толщина стенки 3,5 мм + толщина лопасти 3,5 мм + диаметр лопасти 250 мм;
• толщина стенки 4 мм + толщина лопасти 5 мм + диаметр лопасти 300 мм;
• толщина стенки 4 мм + толщина лопасти 6 мм + диаметр лопасти 300 мм.

Как видно, разница в параметрах очень незначительная. На самом же деле имеет место существенное различие в несущей способности сваи и ее долговечности.

Естественно при выборе толщины стенки огромное значение имеет экономическая целесообразность. Поэтому для свай, используемых для неответственных строений (беседка, теплица, забор), достаточной является 3-3,5 мм труба. Для гражданских строений (дом, баня, гараж) достаточной является 3,5-4,5 мм толщины трубы. А уже для промышленных объектов (ангар, кирпичное сооружение, тяжелые строения) используются более толстостенные трубы.

Точно знаю, что трубу со стенкой 3,5 мм в точке земля-воздух естественная коррозия разрушит не раньше, чем через 50 лет, а с учетом бетонирования внутренней полости трубы, и обработки ее снаружи защитным составом этот срок увеличивается существенно.

Диаметр винтовой сваи

Несущий потенциал сваи и ее диаметр прямопропорциональны. У более мощных стоек больший показатель диаметра поперечного сечения. Наибольшее практическое применение в малоэтажном строительстве и бытовой сфере нашли изделия диаметром 57-133 мм, к примеру:

• 57 мм – для заборов из деревянного штакетника, сетки и других легковесных материалов;
• 76 мм – для ограждений их профлиста, для беседок и террас, пр.;
• 89 мм – для бани, хозяйственной постройки, забора из тяжелой древесины;
• 108 мм – для небольшого дома, коттеджа, ангара, пирса, промышленного объекта;
• 133 мм – для более тяжелых домов, для винтового фундамента с бетонным ростверком, ангары, промышленные объекты.

Промышленный же сектор потребляет сваи с диапазоном диаметров от 108 до 325 мм. Причем в больших сваях толщина стенки трубы и толщина лопасти могут достигать 12 мм. Более конкретно параметры в данном сегменте определяются несущими нагрузками объекта и расчетами нагрузок.

Вид наконечника

Свая может быть с литым наконечником и сварным. – Такие варианты предлагает рынок . При выборе необходимо также руководствоваться спецификой постройки, которую должны будут удерживать опоры . Термин «цельнолитые» сразу вызывает ассоциации с чем-то монолитным, а значит суперпрочным, в ситуации со сваями это не так.

Дело в том, что в сваях с литым наконечником лопасть, по сути, приварена только к конусу и при вкручивании есть риск, что наконечник отлетит. Для сварных конструкций это неактуально, поскольку лопасть посредством современной высокотехнологичной сварки приваривается и к трубе, и к конусу. Такой подход дает возможность обезопасить и наконечник, и лопасть от дефектов.

Еще один фактор, на который хочу обратить внимание – соединение трубы и наконечника. Получается симбиоз обычной трубы из стали 3-20 и литого конуса из стали 92ГС. Место состыковки этих двух разных сталей – слабое место таких изделий.

Защитное покрытие

Опоры будут служить значительно дольше, если еще на этапе производства правильно защищены поверху. При этом могут быть использованы различные материалы:

• оцинковка;
• грунтовка по металлу;
• битумная мастика;
• полиуретановое покрытие;
• двухкомпонентное покрытие на основе эпоксидных смол.

А для жестких грунтов, когда вкручивание свай может вызвать механические повреждения защитного покрытия, а, следовательно, и скорое развитие коррозийных процессов в местах образовавшихся дефектов, рекомендую полиуретановое покрытия. Но также есть фирмы, которые сначала обрабатывают хорошим фосфатирующим грунтом и вторым слоем эмалью – это также считается очень надежной обработкой

Источник

Рекомендации по выбору диаметра свай под фундамент для частного строительства

Жесткость и долговечность силовой конструкции напрямую зависит от ее опорной площади.

Существуют различные типы опор, отличающиеся конструкцией, эксплуатационными свойствами и диаметром.

О том, как правильно и быстро подобрать диаметр свай по назначению, можно узнать, прочитав статью ниже.

Виды опор для фундамента

В домостроении используют такие типы оснований:

• буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
• забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
• винтовые стержни (стальные и железобетонные).

Расчет нагрузок

Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.

Теоретическая формула расчета показателя:

где:

• Yc — коэффициент условий работы;
• Ycr – коэффициент сопротивления грунта;
• R – сопротивление почвы;
• A– диаметр сваи;
• U – периметр сечения опоры;
• Ycri – коэффициент, отражающий воздействие почвы на поверхность опоры;
• fi – сопротивление почвы относительно поверхности силового элемента;
• li – длина боковой грани одной сваи.

Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:

где:

• Ycf – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
• Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.

Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:

Формула для расчета несущей способности винтовых опор:

где:

• a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
• c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
• y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
• h1 – глубина опоры;
• h – общая длина трубы;
• d – диаметр винтовой части.

Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.

Правильно рассчитать параметры фундамента под проектные нагрузки можно, подбирая габариты опорных элементов. Длину свай выбирают, исходя глубины несущего пласта и точки промерзания, тогда как за счет диаметра и количества силовых изделий можно влиять на грузоподъемность всего основания.

Выбор типа свай обусловлен такими факторами:

1. Экономической целесообразностью в заданных условиях.
2. Возможностью строительства своими руками.
3. Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
4. Периодом года, когда планируется строительство.

Типовые размеры свайных опор

Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.

Типовые характеристики винтовой сваи:

• диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
• длина трубы – 2,0–2,5 м;
• толщина стенки трубы – 4–5мм;
• толщина лопасти – 5–6 мм.

Популярный размер бетонных винтовых свай:

• диаметр сечения – 300 мм;
• длина ствола – 4 м.

Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:

• железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
• металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
• деревянные: подбирается индивидуально.

Типовой размер буронабивных свай:

Как правильно подбирать для дома, веранды, забора?

Винтовые сваи отличаются от остальных типов такого фундамента более дешевой стоимостью, но при этом ограниченной грузоподъемностью.

Рекомендации по выбору винтовых опор под разные случаи частного строительства:

Диаметр трубы, мм	Размер винтовой части, мм	Несущая способность, т	Назначение
57	180	0,8	Легкие заборы, теплицы, мостики, качели
76	220	1,5	Заборы из кирпича и профнастила, хозблоки
89	250	3,0	Одноэтажные деревянные постройки, веранды
108	300	4,5	Каркасные дома, сооружения из бруса
133	350	7,0	Дома из бревен большого диаметра и газобетона, а также конструкции промышленного назначения

Среди всех забивных опор широкое применение получили ж/б конструкции, которые в отличие от деревянных и металлических столбов, способны выдержать большие нагрузки и служат от 100 лет.

Назначение железобетонных забивных опор:

Длина стержня, м	Сечение, мм	Грузоподъемность, т	Тип постройки
3–4	150х150	10–15	Легковесные постройки, деревянные дома, веранды, заборы, беседки
3–4	200х200	до 20	Кирпичные дома, многоэтажные сооружения из газобетона, промышленные конструкции

В отличие от двух предыдущих типов буронабивные сваи изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Перед тем, как подготавливать скважину, конструктору необходимо проанализировать суммарные нагрузки и геологию почвы.

В соответствии с потребностями в несущей способности фундамента бурят шурфы таких размеров:

Диаметр скважины, мм	Несущая способность одного опорного элемента, т	Назначение постройки
150	1,0	Заборы из сетки рабицы, садовые качели и беседки
200	2,0	Металлические ограждения, пристройки к дому, сооружения хозяйственного назначения
250	3,0	Веранды, каркасные и деревянные одноэтажные дома, гаражи, бани
300	4,0	Малоэтажные дома из брусьев и газобетона
400	7,5	Двух и более этажные здания и другие тяжеловесные постройки.

Длины несущих элементов определяются, исходя из уровня твердых пород, в которые должны упираться нижние концы свай. При этом обязательным остается условие, что глубина фундамента закладывается ниже точки промерзания.

Влияние габаритов на стоимость

Выбор типа и параметров свай обусловлен не только их практичностью в исходных условиях, но и экономической целесообразностью. Поскольку несущая способность силовых элементов зависит от габаритов, то полезно оценить, насколько меняется стоимость для различных моделей опор.

Зависимость цены винтовых опор от габаритов отражена в таблице:

Длина стержня, м	Диаметр трубы, мм	Размер лопасти, мм	Цена, руб.
1,5	57	200	850
2,0	76	250	1150
2,0	89	250	1290
2,5	89	250	1400
1,5	108	300	1200
2,0	108	300	1450
2,5	108	300	1550

Сравнить, как изменяется стоимость забивной опоры в зависимости от размеров, можно по данным из таблицы:

Длина ствола, м	Тип сечения, мм	Стоимость, руб.
3	150х150	1350
4	150х150	1750
3	200х200	1800
4	200х200	2300

От размеров буронабивных опор зависит потребность в бетоне, цена на который определяется исходя и его прочностных характеристик. Стоимость такого фундамента обходится в среднем от одной тысячи рублей за погонный метр.

К факторам, увеличивающим стоимость, относят:

• расход и класс арматуры,
• гидроизоляционные материалы,
• песок,
• щебень и т.д.

Как видно из представленных данных, цена силовых элементов прямо пропорциональна их параметрам.

Чем больше размеры, чем выше несущая способность такого основания. К факторам ценообразования также следует относить качество использованного материала.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

На этапе проектирования одна из ключевых задач конструктора – грамотно подобрать тип и параметры опорных элементов. За несущую способность фундамента в большей степени отвечает его опорная площадь, которая, в свою очередь, зависит от размера сечения свай.

Потребность в несущей способности силовой конструкции определяется, исходя из геологических особенностей участка и проектных нагрузок. Для расчета грузоподъемности используют формулы, регламентированные нормативными документами.

На практике, выбирая модель сваи, нужно обращать внимание не только на ее несущую способность, но и пересчитать показатель, используя табличные данные, описывающие свойства грунта под опорной площадью основания.

Источник