Диаметр винтовых свай: размеры, характеристики для фундамента

Алан-э-Дейл       10.09.2022 г.

Советы

При монтаже оголовков следует обязательно соблюдать последовательность действий. При работе с режущими инструментами следует соблюдать правила безопасности.

После примерки оголовка на сваю его рекомендуется снять и тщательно очистить поверхность трубы от края до той длины, на которую устанавливается оголовок. Эта процедура в дальнейшем позволит получить качественные сварные швы. Очистку можно производить любыми подручными инструментами. Чаще для этого применяется болгарка.

Установка свай требует особого навыка, поэтому не рекомендуется пренебрегать помощью профессионалов, особенно на начальном этапе работ.

В видео ниже можно увидеть как обрезают сваи.

Расчет ростверка

Свайное основание может выполняться с ростверком и без него. Часто строение устанавливается на сваи нижней обвязкой. Ростверком называется горизонтальная железобетонная балка, которая необходима для распределения нагрузки между всеми элементами основания. Он может быть как сборным, так и в виде монолитной ленты. Марка бетона, используемая для их изготовления, не должна быть ниже 150.

Перед началом создания ростверка необходимо точно рассчитать его размеры. Чаще всего ширина составляет 40 см, а высота – 30. Чтобы конструкция была достаточно жесткой, она армируется стальными прутьями, диаметр которых составляет от 10 до 12 мм. Они соединяются между собой при помощи вязальной проволоки. Между элементами арматуры должно оставаться не меньше 2,5 см.

Простой расчет количества свай

Количество элементов фундамента зависит от размеров строения и его веса. Расстояния между элементами фундамента могут быть следующими:

  • если дом создается из дерева, расстояние между сваями должно составлять не больше 3 м;
  • при создании дома из газобетонных блоков расстояние должно быть не более 2 метров;
  • если дом установлен в регионе, где наблюдается высокая ветровая нагрузка, расстояние не стоит увеличивать больше 2,5 метра.

Чтобы точно подсчитать необходимое число элементов основания, нужно выполнить несколько действий:

  1. Сначала необходимо составить схему расположения основания, учитывая расположение стен и тяжелых приборов, которые будут установлены в доме
  2. При размещении фундамента сначала стоит устанавливать только те элементы, которые располагаются по углам строения.
  3. После этого нужно расположить сваи, которые находятся на стыках несущих стен строения.
  4. На следующем этапе происходит установка остальных элементов фундамента под стенами и перегородками. При этом необходимо соблюдать определенное ранее расстояние.
  5. Затем происходит заполнение остального пространств под домом.
  6. В месте, над которым будет устанавливаться печь или камин, на чертежах необходимо расположить минимум 2 сваи. Их количество зависит от размеров и веса отопительного прибора.
  7. При установке крыльца или террасы распределение свай происходит по ранее описанному принципу
  8. После этого происходит общий подсчет количества свай, необходимых для определенного дома.

Таким образом, рассчитать сваи для описываемого типа фундамента можно самостоятельно достаточно легко.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

Калькулятор свай

  1. Укажите длину сторон вашего строения.
  2. Укажите тип строения – беседка, баня, дом, гараж, бытовое сооружение и т.д.
  3. Укажите при необходимости кол-во этажей. Примечание:дом с мансардой будет считаться 1,5-этажным строением.
  4. Выберите строительный материал вашего сооружения.
  5. Укажите тип грунта на участке.
  6. Укажите количество углов планируемого дома.
  7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
  8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
  9. Нажмите на кнопку «Рассчитать».

Конечно, данный расчет является предварительным, он послужит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа.

Винтовой фундамент служит отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также по показателям качества итогового результата. Кроме того, монтаж такого типа основания прост и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях, застройщик может выполнить установку своими силами (частное домостроение).

Диаметр

В течение 10 лет основание на винтовых опорых пользуется таким широким спросом. Причина такой востребованности связана с большим количеством преимуществ, к которым можно отнести следующее: прочность, долговечность и надежность. Сегодня производятся сваи самых различных размеров, с разными диаметрами и разнообразным предназначением. Рассмотрим самые основные размеры винтовых свай.

О том какова несущая способность винтовых свай 108 можно узнать из данной статьи.

Диаметр 57 мм

Для этого варианта характерна несущая способность в 800 кг. Для такого изделия не страшна представленная нагрузка, даже при условии, что процесс монтажа осуществляется на пучинистом грунте. Применять такой фундамент разрешено на переувлажненном грунте и на почве, имеющей неровную поверхность. 

Используют такой вариант опор при монтаже оградительных конструкций и строительстве не слишком тяжелых построек хозяйственного назначения. Сюда можно отнести беседки и гаражи. Процесс установки винтовых свай с диаметром 57мм может вестись самостоятельно вручную. По причине своей малой габаритности монтажные работы не занимают много времени.

Каковы минусы винтовых свай можно узнать из данной статьи.

К достоинствам такого типа можно отнести длительный срок эксплуатации. Они способны прослужить вам в течение 90 лет. Достигается это преимущество по причине неуязвимости к отрицательным воздействиям климата, надежности и прочности.

Каково устройство ростверка на буронабивных сваях можно прочесть в данной статье.

Диаметр 89 мм

Для такого изделия несущая способность может составлять 1,4 тонны. Сфера использования винтовых свай такого типа – это строительство домов и зданий в заболоченных участках и на торфяной местности. Достигается это благодаря прекрасным способностям выдерживать высокие нагрузки. 

Применять такой вариант разрешено при строительстве гаражей, оградительных конструкций. Также люди активно начинали использовать винтовые опоры с диаметром 89 мм при строительстве дач и бань.

О том какое время сохнет фундамент из бетона можно узнать из данной статьи.

Еще они могут быть задействованы при возведении пирсов, речных причалов. Процесс установки ведется с использованием специальной техники. Конечно, проводить такие мероприятия можно и вручную, только при условии, что вы обладаете необходимыми навыками.

Какова толщина фундамента должна быть для двухэтажного дома можно узнать из данной статьи.

Диаметр 108 мм

Для таких изделий несущая способность достигает 3,5 тонны. Задействую их при возведении каркасно-щитовых домов или при строительстве бревенчатых зданий и домов из бруса. Еще применять такой тип свай могут в процессе установки ангаров и тяжелых заборов. Процесс монтажа осуществляется только механическим способом и при помощи специального оснащения.

О том какой марки бетон нужен для ленточного фундамента можно узнать из данной статьи.

Диаметр 133 мм

У этих изделий несущая способность может достигать до 6 тонн. Применяют их на любой местности при возведении крупных зданий с использованием газобетонных блоков или кирпича, при строительстве монолитных конструкций. 

Процесс установки предполагает использование специальных знаний и навыков, а также не обойтись без специального оснащения. К достоинствам этого изделия можно отнести:

  • экономичность;
  • отличная надежность;
  • длительный срок эксплуатации;
  • всесезонность и особая прочность, благодаря которой монтажные работы могут происходить при любых климатических условиях.

О том какая марка бетона нужна для фундамента дома можно прочесть из статьи.

Критерий необходимости учёта выдёргивающей нагрузки

Согласно СП 22.13330.2011, критерием для учёта выдёргивающей нагрузки является выполнение следующего условия:

где Fn – нормативная выдергивающая сила;

Gn – нормативный вес свайного основания;

β – угол действия выдёргивающей силы относительно вертикали;

γс – коэффициент, определяющий условия работы сваи;

R“0 – расчётная величина сопротивления грунта обратной засыпки;

A0 – величина площади проекции верхней части свайного основания на плоскость, которая перпендикулярна направлению действия выдёргивающей силы.

Выдергивающая нагрузка может быть не учтена только в том случае, когда она по направлению действия совпадает с осевой линией винтовой сваи.

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.

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.

Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом

Особенности элементов

Винтовые опоры применяются для строительства тяжелых построек на различных типах грунта, кроме скальных пород.

Обозначенная модификация свай считается универсальной, поскольку подходит для большинства типов сооружения, начиная от легковесных построек, заканчивая тяжелыми сооружениями I степени ответственности. Конструкционно винтовая свая состоит из полого стального ствола, усложненного на нижнем конце винтовой частью.

Характеристики опор:

  • толщина трубы: 3,5–4мм;
  • длина столба: от 0,5м;
  • параметры лопасти: Ø 300 мм, толщина 4-5 мм;
  • несущая грузоспособность: до 7 т;
  • вес изделия: 20–60 кг.

Как правило, сваю опускают ниже линии промерзания. В Московской области этот уровень находится на точке 1,5-1,7 м. Добавив к этому значению усредненную высоту цоколя и отрезаемую часть ствола с техническими отверстиями, получают длину винтовой сваи до 2500 мм.

Варианты антикоррозийной защиты:

  • покрытие составом на основе эпоксидных смол;
  • покраска полиуретановым раствором или грунтовкой;
  • метод холодного оцинкования, совмещенный с покрытием полимерной краской;
  • горячее оцинкование.

Скалывать или срезать?

Для того чтобы конструкция имела ровный фундамент, после установки сваи обрезают на нужном уровне. Срубка оголовков свай происходит с помощью:

• отбойного молота (небольшой объем работ);

• гидравлической обрубки (постройка жилых комплексов или торговых центров).

Чтобы произвести все необходимые манипуляции, мастер отмечает нужную высоту, на которой будет обрезана свая. А после, если это бетонная конструкция, с помощью подручных средств, проделывают борозду и откалывают лишний бетон.

Оставляют только металлический каркас, который срезают с помощью гидравлических ножниц и отбойного молотка. При необходимости мастера могут «связать» оставшиеся прутья и опалубку фундамента.

Такой способ удаления «лишнего» довольно трудоемкий и может занимать много времени. В смену мастера обрабатывают не более пятнадцати оголовков.

Более бюджетный и быстрый способ – срезать торцы. Такой способ удобен и экономичен. Подходит для работы с различными видами свай. Большим плюсом является скоростная обработка торцов, что значительно уменьшает время обустройства ростверка.

Для обрезки используется подручные режущие инструмент — болгарку, с установленным ленточным или дисковым кругом; абразивную пилу.

Перед началом работы намечают линию среза маркером или мелом, для ровного спила проделывают борозду по окружности. Если инструмент или свая начинают нагреваться, их охлаждают и только потом продолжают работу.

Минусом такого способа обработки является полная непригодность после среза арматуры, а также быстрая снашиваемость рабочего инструмента. Что может повлечь дополнительные затраты на покупку расходного материала.

Несущая способность винтовой сваи: расчёт

Несущая способность винтовых свай находится путём умножения площади опоры на несущую силу грунта. Рассмотрим этот расчёт на примере винтовой сваи 133, погружённой в глинистую почву:

  1. Сначала найдём площадь опоры. Используя табличные данные, узнаём, что диаметр винта равен 30 см, таким образом, площадь подошвы равна: 15х15х3,14=706,5 см².
  2. Теперь воспользуемся таблицей, чтобы определить несущую возможность грунта. Для глинистых почв она равна 6 кг/см².
  3. Теперь находим несущую способность свайных элементов: 706,5х6=4,2 т.

Вывод: один свайный элемент модели 133, с глубиной погружения в глинистую почву на 2-2,5 м, может выдержать нагрузку в 4,2 т.


Винтовые сваи

Как учесть надёжность конструкции при расчётах?

Однако описанный в середине статьи расчёт является приближённым. В нём не учитывается показатель запаса прочности деталей. Для этого необходимо произвести итоговый расчёт по формуле: N=F/Y, где N – искомая нагрузка, F – её приближённое значение, полученное вышеописанным способом расчёта, Y – коэффициент запаса прочности. Последний показатель зависит от правильности расчётов и числа свайных элементов. Его подбор осуществляется по таким параметрам:

  • при числе элементов равном 5-20 шт, коэффициент составляет 1,75-1,4 (в данном случае должен использоваться низкий ростверк на подвесных опорах);
  • коэффициент 1,25 используется при проведении испытаний на эталонном свайном элементе и является приблизительным;
  • для проведения более точных испытаний используется коэффициент равный 1,2.

Пример: в продолжение нашего расчёта для свайного элемента модели 133 найдём уточнённую несущую способность: 4,2/1,2=3,5 т. Этот показатель будет использоваться при проведении точных инженерно-геологических исследований. Если же используются усреднённые табличные показатели, то искомая величина равна 4,2/1,75=2,4т.


Винтовые сваи: габариты

Определяем максимальную несущую способность одного свайного элемента

Чтобы найти максимальную несущую способность одного свайного элемента, потребуются сразу несколько данных. Для наглядности возьмём следующие показатели:

  1. Установка свай будет выполняться на песчаных грунтах с несущей способностью 15 кг/см².
  2. Используется опора модели 219 с диаметром подошвы 600 мм.
  3. Поскольку у нас будут использоваться не больше пяти свай в поле, а несущая способность грунта определена точно, используем коэффициент равный 1,75.

Максимальную несущую способность вычисляем следующим образом:

  1. Находим площадь опоры винтовой сваи: 30х30х3,14=2826 см².
  2. Вычисляем приближённый показатель несущей способности: 2826х15=42,4 т.
  3. Теперь определяется точная несущая способность винтовых свай: 42,4х1,75=24,23 т.

Вывод: несущая способность одного элемента винтовых свай с диаметром опоры 300 мм составляет чуть больше 24 тонн. То есть допустимые нагрузки (вес стен, перекрытия, мебели и т.п.) на опоры при такой глубине залегания не должны превышать 24 тонны. Как видите, правильно рассчитанная несущая способность винтовых свай гарантирует, что наш фундамент выдержит вес перекрытий, стен, ветровую и снеговую нагрузку.


Винтовые сваи


Винтовые сваи

Подгонка свай

Для придания опорным элементам одинаковой высоты применяется их обрубка или обрезка. Этот процесс несколько трудоемок и требует сноровки, но все же вполне выполним своими руками.

Этапы работ:

  • В начале следует выбрать контрольную опорную сваю. Именно на ее высоту надо будет ориентироваться при коррекции длины других опорных элементов.
  • На остальных опорах маркером наносится линия, по которой будет производиться обрубка или обрезка трубы. Единство горизонтали следует сверять с лазерным или гидравлическим уровнем.
  • Срубка концов опорных элементов выполняется с помощью тяжелого отбойного молотка. Предварительно линия обрубки зачищается напильником. Удар наносится горизонтально по верхнему краю трубы.
  • Для обрезки труб основания можно использовать болгарку или абразивную пилу. Срез производится по намеченной маркером линии движением вдоль диаметра основы либо к центру сваи.
  • Еще одним вариантом для среза концов свай является применение гидравлического оборудования. Его аренда, а тем более покупка, стоят недешево. Однако этот способ дает возможность сделать срез очень ровно, без повреждения или скола всей основы.

Установка торцов:

  • Подготовленные сваи следует зачистить от краски при помощи шлифовального оборудования.
  • Оголовок насаживается на основу. При помощи уровня следует проверить его горизонтальность.
  • Осуществляется предварительная приварка элемента в 3-4 местах точечной сваркой.
  • Сварочным аппаратом оголовок приваривается по всей окружности. Следует оставить не приваренным небольшой участок в 5-10 см. Он необходим для прохода воздуха и вентиляции внутри трубы основания.
  • Шов от сварки следует зачистить и нанести краску или грунтовку.

Типы лопастных свай

Винтовые сваи бывают двух типов: сварные и литые оцинкованные типа шуруп, а разделяются они в зависимости от метода интеграции наконечника.

Сварной наконечник

В первом случае мы имеем дело с эконом-вариантом, изготовленным из трубы и приваренной к ней винтовой лопасти. Часто подобные изделия бывают некачественными, так как их можно запросто изготовить кустарным способом, соответственно, и цена на них подозрительно низкая. Именно такие виды винтовых свай вызывают массу недовольных отзывов, что и неудивительно, ведь они портят экофундамент из бетона и служат мало.


Экономный вариант

Малейшая погрешность во время сваривания лопасти и трубы приведет к тому, что во время завинчивания в плотном грунте свая отклонится от вертикали. В худшем случае лопастные изделия типа шуруп разрываются в месте сварочного шва. Естественно, устойчивость дома будет нарушена и рано или поздно он перекосится или просядет.

При ручном закручивании вы отчетливо почувствуете отрыв: несущий элемент будет с особой легкостью проворачиваться, но в землю так и не уйдет. Гораздо опаснее то, что низкосортная опора со временем деформируется подобным образом из-за ржавчины или повреждения шва. После разрыва между трубой и наконечником вся нагрузка неравномерно перейдет на соседние сваи, отчего под ростверком появится проседание, и дом приобретет статус аварийного.

Начиная строительство дома, для своего же блага интересуйтесь у подрядчика, какие опоры, литые или сварные, он использует в своей работе.

Из чего складывается цена

Строительство свайного фундамента с применением винтовых свай обходится на 20% дешевле, чем возведение ленточного мелкозаглубленного основания, и на 50% дешевле монолитной плиты.

К факторам ценообразования относятся:

  • габариты изделия;
  • качество стали;
  • качество антикоррозионного покрытия.

В стоимость монтажа входит:

  • выгрузка материала на участке;
  • разметка площадки;
  • монтаж стержней;
  • обрезка на одном уровне;
  • бетонирование полости труб;
  • приваривание оголовков.

Усредненная стоимость одновинтовой свай приведена в таблице:

Тип цены Стоимость одного изделия (руб.) в зависимости от его длины (м)
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7
розница 1200 1450 1550 1850 2070 2280 2550 2800 3050 3360 3560 3780
с установкой 2200 2450 2650 3150 3500 3810 4130 4530 4890 5300 5600 5930

Стоимость сваи будет выше при увеличении ее прочностных характеристик и несущей способности. Оценить изменение стоимости в зависимости от модификаций изделия можно исходя табличных данных:

Длина столба, м Стоимость винтовых (руб.) различной модификации
с литым наконечником оцинкованная двухлопастная
розница с установкой розница с установкой розница с установкой
1,5 1950 3000 2270 3300 1700 2700
1,65 2050 3100 2400 3550 1850 2850
1,8 2150 3250 2550 3650 1950 3000
2 2200 3300 2700 3850 2050 3150
2,5 2450 3570 3150 4250 2150 3350
3 2650 3800 3500 4750 2300 3550
3,5 2900 4300 4200 5500 2500 3850
4 3150 4650 4650 6120 2700 4050
4,5 3450 5100 5100 6550 2800 4500
5 3750 5450 5600 7300 3400 5000
5,5 4000 5800 6100 7800 3750 5400
6 4250 6150 6600 8300 3800 5600
6,5 4450 6450 7000 8900 4150 6050
7 4600 6700 7500 9400 4350 6500

Свайные технологии

В современном строительстве используется несколько видов свайных технологий, отличающихся друг от друга типом свай и способом их заглубления. Свайные фундаменты используются как в частном малоэтажном строительстве, так и при возведении массивных заводских цехов, жилых многоэтажек или крупных торговых к применению данной технологии служат:

  • Недостаточная прочность почвы – болотистые и насыпные грунты.
  • Высокий уровень подпочвенных вод, что чревато сезонным пучением грунта.
  • Необходимость минимизировать сметные расходы путём сокращения объёмов земельных работ.


Жилой дом на свайных опорах По методу своего заглубления свайные стойки могут быть:

  • Забивными, когда углубление в толщу грунта происходит при помощи внешнего воздействия на опору. Это могут быть удары копра, вибрационное воздействие или вдавливание в почву.
  • Буронабивными. В данном случае по периметру будущей постройки производится бурение скважин, которые впоследствии заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Углубление винтовых свай происходит за счёт спиралевидной формы их наконечника, при помощи механического или ручного сваекрута.

Винтовые сваи являются на сегодня наиболее востребованным видом опор для частного строительства благодаря целому ряду преимуществ. Прежде всего, «винтовая» методика предусматривает максимально простую технику заглубления опор. Опускаются в почву они при помощи вращения, работая подобно буру.


Конструкция винтовой опоры Для установки же забивных или буронабивных свай требуется привлечение дорогостоящей техники со специальными приспособлениями. Благодаря простоте монтажа винтовых свай значительно увеличивается и скорость строительства, что является немаловажным плюсом в условиях ограниченного по времени строительного сезона.

Другим преимуществом является простота изготовления винтовых свай – сделать их можно в домашних условиях из обрезков толстостенной трубы (для стойки) и листового металла (для спиралевидных лепестков).

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.

Заключение

Большинство строителей по мере возможности используют свайно-винтовое основание для строительства жилых домов, объектов промышленного назначения, сельскохозяйственных построек и не только. Опоры с диаметром сечения 108 мм являются универсальной конструкцией, которая несмотря на небольшой вес способна выдерживать до 7 тонн конструкции.

На текущий момент рынок предлагает широкий модельный ряд таких изделий, отличающихся между собой длиной, количеством лопастей, модификацией и, как следствие, несущей способностью. Большой ассортимент стержней позволяет подобрать изделия с нужными техническими характеристиками.

Как правило, себестоимость фундамента из винтовых свай значительно ниже железобетонных конструкций, а возможность монтажа основания своими руками предполагает для застройщика дополнительную выгоду.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.