Подбор винтовых свай для фундамента

Как правильно выбрать винтовые сваи?

Достаточно ли знать тип грунта и вес конструкции, чтобы выбрать винтовые сваи для строительства фундамента?

Существующие конструкции различаются по ряду признаков: марке стали, геометрическим характеристикам, типу лопастей и не только.

Подробнее с основными аспектами выбора свай разберемся в настоящей статье.

Правила выбора для фундамента

Винтовые сваи – разновидность опор, которая отличается своей конструкцией и улучшенными характеристиками по сравнению с обычными столбами.

Такие сваи состоят из двух элементов:

• ствола – полой металлической трубы с круглым сечением определенного диаметра;
• лопасти – нижняя винтовая часть с большим диаметром, чем ствол.

Благодаря наличию винтовых лопастей металлическая опора вкручивается в грунт ручным или механическим способом до того момента, пока наконечник не упрется в твердые породы. При этом, особенность конструкции обеспечивает лучшую несущую способность фундамента по сравнению со столбами с таким же диаметром.

Выбор опорных элементов с подходящей конфигурацией нужно сделать на этапе проектирования, основываясь на целом комплексе данных, включая физико-химические свойства грунта.

На что обращать внимание в первую очередь?

Неопытного строителя удивит широкий ассортимент винтовых свай в каталоге производителя. Поэтому нужно заранее определиться с характеристиками, которыми должен обладать будущий фундамент. Критерии, по которым различаются сваи:

1. Марка стали. Параметр выбирают, исходя из требуемой жесткости и прочности фундамента по отношению к особенностям геологии участка, а также условиям эксплуатации.
2. Толщина стенки и диаметр ствола. Чем выше содержание химически агрессивных веществ в почве, тем жестче требования к прочности опор. Выбирая сваи с тонкими стенами, застройщик рискует сократить срок службы фундамента в несколько раз.
3. Диаметр лопастей. Размер винтовых лопастей зависит от ожидаемой нагрузки, которую будет оказывать будущее сооружение на грунт, и, в свою очередь, от несущей способности почвенных масс.
4. Длина ствола. Параметр выбирают после расчета глубины промерзания почвы. Как правило, сваю опускают ниже точки промерзания.
5. Конфигурация лопастей. Для каждого типа грунта разработаны свои модели. Широкий ассортимент винтовых свай позволяет подобрать элемент для почв, различных по пористости, влажности, гранулометрическому составу и т.д.

Какой толщины должны быть стенки элементов?

Зная коррозионную активность почвы на застраиваемой площадке, подбирают толщину металла.

Тип сваи	Толщина металла, мм	Класс ответственности сооружения	Грунтовые условия	Пример постройки
тонкостенные	до 3,5	пониженный	неагрессивные	беседки и ограждения
средней толщины	3,5 – 6	пониженный и нормальный	неагрессивные	каркасные, деревянные дома
толстостенные	более 6	нормальный и повышенный	средне- и сильноагрессивные	кирпичные, деревянные, бетонные сооружения

Чтобы удостовериться в правильности выбора параметров, эксперты рекомендую рассчитать проектную долговечность постройки и проверить остаточную толщину металла на соответствие проектным нагрузкам по ГОСТу 27751-2014.

Диаметр

Стандартные параметры элементов характеризуются таким соотношением диаметра ствола к диаметру лопастей (мм):

При необходимости возможно изготовление опор с нестандартной конфигурацией. Планируя строительство частного дома (деревянного, каркасного, щитового, из пенобетона) с одним или двумя этажами, достаточно свай с диаметром ствола 89 мм.

Конструкции с диаметром сечения от 108 мм выбирают для тяжелых построек весом до 3,5 т. При этом выбор диаметра сваи основывают также на требованиях к жесткости и прочности фундамента по отношению к коррозионным процессам в почве.

Вид наконечника

Главное различие между наконечниками обусловлено способом соединения к трубе:

1. Сварные наконечники, которые приварены к трубе.
2. Литые – являются продолжением тела ствола.

Сваи с литыми наконечниками применяются под строительство промышленных сооружений, где планируются повышенные нагрузки на почву.

При проектировании частных домов и легковесных конструкций нет смысла переплачивать за литые конструкции, поскольку опоры со сварными наконечниками обеспечат необходимую несущую способность.

Наконечники также различаются по форме:

• круглые;
• крестообразные;
• заостренные;
• обрезанные под углом.

В данном случае выбор основан на плотности грунта, а также наличии твердых включений (камней, металлического мусора) в почве. Чем острее наконечник, тем легче свая преодолевает сопротивление грунта.

Защитное покрытие

Сваи в процессе эксплуатации подвержены образованию коррозии вследствие контакта металла с землей. Участок трубы на границе грунт-атмосфера в большей степени испытывает влияние влаги. Чтобы исключить негативное воздействие внешней среды, на сваю наносят защитный слой.

Типы покрытий:

• полиуретановые;
• цинковые;
• эпоксидные;
• полимерные;
• эмали и т.д.

В процессе монтажа металл испытывает абразивное воздействие со стороны грунта, поэтому важно во время покупки сваи обратить внимание на качество нанесения защитного покрытия.

Если потереть монеткой или ключом поверхность трубы, то на металле не должно остаться царапин и, тем более, не должна оголиться сталь. В противном случае покрытие некачественное и покупать изделие не стоит.

Если застройщик не хочет переплачивать или сомневается в надежности защитного слоя, он может сам обработать металл грунтовкой или мастикой для защиты от образования ржавчины.

Что влияет на стоимость?

Неопытному строителю будет сложно выбрать сваи нужной модификации среди всего ассортимента похожих между собой конструкций.

Как правило, покупатели в такой ситуации ориентируются на стоимость изделия.

Перед тем, как заказывать винтовые сваи под фундамент, необходимо разобраться с факторами ценообразования.

На конечную цену влияют:

1. Качество металла. Недобросовестные производители экономят на качестве стали, чтобы снизить себестоимость своего товара. На деле от этого параметра напрямую зависит способность фундамента противостоять нагрузкам как со стороны сооружения, так и подвижек грунта.
2. Толщина металла. Чем тоньше стенка трубы, тем дешевле изделие. При этом существует прямая взаимосвязь между этим параметром и прочностью опор.
3. Диаметр трубы. Как и в случае с толщиной металла, выбор основывают на требуемых прочностных характеристиках основания.
4. Качество покрытия. Подверженность коррозионным процессам – главный недостаток металлических столбов. Поэтому собственнику целесообразно предусмотреть защиту от воздействия влажности еще на этапе закупки стройматериалов.

Полезное видео

Дополнительная информация о выборе свай в видео:

Заключение

Винтовые сваи широко применяются в строительстве фундаментов, при этом потребители могут выбирать элементы по цене и конструкционным признакам. Целесообразность тех или иных моделей обусловлена, в первую очередь, типом грунта, а уже затем нагрузками, которые будет оказывать планируемое сооружение.

Изучая каталог винтовых свай, эксперты рекомендуют отдавать предпочтение изделиям из высокопрочных марок стали, при этом не стоит экономить на качестве антикоррозионного покрытия.

Источник

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.

Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:

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:

1. Геошурупы с малым сечением (57 мм) применяют для основания под такие легкие конструкции, как ограждения из сетки или деревянных штакетников.
2. Трубы d 76 мм будут устойчивыми по отношению к более тяжелым заборам, например, из профнастила, а также легковесных построек (беседок, террас).
3. Столбы диаметром 89 мм используют при строительстве сельскохозяйственных построек, бань, а также тяжелых ограждений и бруса.
4. 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

Тип грунта	Несущая способность участка, кг/см 2	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