Какой диаметр свай нужен для дома из бревна
Обновлено: 10.05.2024
Фундамент под дом из бревна
Фундамент под сруб должен обеспечить надёжное и долговечное опирание деревянного дома и в то же время стать барьером на пути проникновения негативных влияний грунтового основания. Для деревянного дома важно, чтобы размер фундамента под сруб не выходил за пределы периметра здания (это экономически невыгодно). Свес брёвен за пределами фундамента для дома из сруба может создать непредвиденные центры напряжения в стенах, что приведёт к разрушению несущих конструкций дома, поэтому важен оптимальный размер основания сруба. Остаётся решить вопрос, какой фундамент лучше для дома из бревна.
Дом из сруба
Сруб представляет собой стены дома, сложенные из цельных брёвен. В углах деревянного дома брёвна соединяют в так называемые венцы. В нижней части бревна вырезают часть дерева шириной поперечного диаметра бревна. Деревянные элементы в углах дома образуют замковые системы, которые не нуждаются в дополнительном укреплении. Это подтверждает народное выражение – построить дом без единого гвоздя.
Такие дома чаще всего строят в районах, где лесоматериал доступен для потребителя по низкой цене. К таким местам относятся Центральная, Восточная Сибирь и Дальний Восток. Хотя стоит отметить то, что популярность возведения частных домов из цельных деревянных элементов широко возросла во всех районах нашей страны.
Небольшой удельный вес, отличные теплоизоляционные качества, долговечность и экологичность дерева являются неоспоримым преимуществом перед другими строительными материалами.
Виды фундаментов под сруб
Фундаменты под бревенчатые дома могут быть совершенно разными. Во многом это зависит от состава грунтового основания, глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод и веса здания. Поэтому фундамент для сруба может быть такого вида, как:
- ленточный;
- столбчатый;
- свайный;
- свайно-винтовой;
- плитный;
- комбинированный.
Прежде чем окончательно выбрать конструкцию основания дома, хорошо выслушать советы хозяев соседних домов. Если сруб простоял более 10 лет без особых происшествий, стоит присмотреться, из чего и как сделан его фундамент.
Ленточный
Ленточный фундамент под сруб – самая распространённая опорная конструкция. Основание под деревянный дом при плотном грунте и низком уровне промерзания почвы часто делают мелкозаглублённым.
Мелкозаглублённый фундамент под сруб
На схеме указана ширина монолитной ленты 300 мм. Этот показатель напрямую привязан к усреднённому диаметру брёвен, из которых будут воздвигаться стены дома. Если заготовлены ошкуренные брёвна диаметром 420 мм, то ширина монолита должна быть не менее 450 мм. Устройство мелкозаглублённого фундамента для сруба своими руками вполне доступно людям, имеющим минимальный опыт строительных работ.
Глубина залегания фундамента для деревянного дома должна быть больше толщины промерзания почвы. Если грунт промерзает на 100 мм, то фундамент заглубляют на 200 мм.
Нормы глубины залегания бетонного основания сруба связаны непосредственно с этажностью сооружения (весом конструкции).
Устройство ленточного фундамента происходит следующим образом:
- На строй участке делают разметку, фиксируя её колышками и шнуром.
- Производят земляные работы – выкапывают траншеи по периметру дома и под внутренние несущие стены.
- Устанавливают опалубку из деревянных щитов.
- Щиты укрепляют распорками с клиньями. Между параллельными рядами щитов делают распорки из бруса.
- Щиты с внутренней стороны обкладывают листами гидроизоляции (рубероид, полиэтиленовая плёнка либо другой материал).
- На дно траншеи засыпают песок, который трамбуют, чтобы получилась подушка толщиной 200 мм.
- В опалубку укладывают армированный каркас. Каркас делают из 4-х продольных прутьев периодического профиля диаметром от 8 мм до 12 мм.
- Продольную арматуру раскрепляют короткими стержнями, связывая проволокой в единую конструкцию. В некоторых случаях применяют электросварку.
- Опалубку заливают бетонным раствором.
- После застывания бетона опалубку демонтируют. Фундамент под сруб готов к дальнейшим работам.
Бетонные работы лучше производить в летнее время. Надо рассчитывать, что бетон набирает первоначальную несущую способность через 28 – 30 дней после заливки.
На фото видно что, в монолитной ленте сделаны продухи с шагом 1,5-2 м, которые обеспечивают естественную вентиляцию подполья, чем препятствуют накоплению влаги внутри цокольного пространства.
Столбчатый
Устройство столбчатых опор для деревянного дома делают с целью экономии расходного материала фундамента. Столбчатые опоры воздвигают из природного камня, кирпича, бетонных монолитных столбов. Один из лучших вариантов – это основание сруба из асбоцементных труб. Такие опоры также называют буронабивными сваями.
Фундамент под сруб из асбестовых труб возводят следующим образом:
- План здания переносят на стройучасток, отмечая места расположения опор.
- В отмеченных точках бурят скважины. Если выемка грунта производится на глубину до 2,5 м, то это делают ручным буром. Более глубокая разработка грунта производится механизированным способом.
- Дно скважин засыпают песком и щебнем слоями 200 мм. Насыпная подушка трамбуется до плотного состояния.
- В скважину опускают асбестовые трубы.
- В трубы помещают каркасы из арматуры вязаные или сварные.
- Трубы заполняют жидким бетонным раствором (обычно применяют бетон М 300).
- Вертикальные выпуски арматуры связывают с ростверком. Если обвязка ростверка состоит из металлического профиля (как правило, применяют швеллер полками вниз), то арматуру приваривают к ростверку.
- На ростверк укладывают деревянный брус или доску. Затем возводят стены из брёвен.
Схема укладки брёвен на кирпичных столбахОбычно точечные опоры устанавливают с шагом 3 м. Так, при длине несущей стены более 12 м количество опор должно быть не менее 6 шт.
Свайный
На слабых грунтах деревянный дом возводят на свайном основании. Железобетонные сваи устанавливают сваебойной установкой. Длина свай рассчитывается таким образом, чтобы конец сваи входил в плотные пласты грунта на глубину не менее 300 мм.
Деревянный дом из брёвен на железобетонных сваях
Сваи могут быть железобетонными и металлическими. Опоры проходя слабые слои почвы, сильно уплотняют грунт вокруг себя. Именно, благодаря этому свойству свайных оснований, появляется возможность возводить дома из брёвен высотой в 2 – 3 этажа.
Верх свай обвязывают железобетонными балками или монолитной лентой. Наземная часть свай обязательно покрывается гидроизоляцией. Гидроизоляцию устраивают обычно из рубероида на битумной мастике.
Пространство под срубом закрывают облицовкой из профилированного настила, кирпичной кладкой либо другим материалом. Обязательно устраивают вентиляционные отверстия в облицовке цоколя.
Технология установки железобетонных свай
Сваи устанавливают с помощью специализированных установок (молотов). Процесс забивки разделяется на два этапа:
- подготовка сваи к установке;
- забивание опоры.
Подготовка сваи к установке
Если принять во внимание, что стандартная железобетонная свая длиной 12 м весит около 4-х тонн, то её доставку к месту монтажа осуществляют на колёсной или гусеничной платформе. В отмеченном месте высверливают отверстие – литерную скважину. Конец сваи подтаскивают к лунке. Специальным подъёмником опору поднимают и устанавливают в строго вертикальном положении.
Забивание сваи
Забивку опор осуществляют молотом, оборудованным дизельным или гидравлическим силовым агрегатом.
Во время погружения сваи может возникать отказ. Это происходит от сильного резкого уплотнения грунта. Опоре дают «отдохнуть». Забивку продолжают до полного достижения проектной глубины.
Свайно-винтовой
Винтовые сваи на сегодня приобретают всё большую популярность у застройщиков. Винтовые сваи монтируют как вручную, так и механизированным способом. Винтовые опоры обладают рядом преимуществ перед другими видами оснований деревянных домов из брёвен:
- монтаж свай не зависит от времени года потому, что отсутствуют мокрые процессы;
- свайное поле создаётся в короткие сроки;
- сваи длиной до 2,5 м и диаметром до 108 мм не требуют применения механизированных установок и устанавливаются вручную.
В основном для монтажа свайно-винтового основания для сруба применяют опоры, которые поддаются ручной установке. Монтаж винтовых опор осуществляют следующим образом:
- В намеченных точках ручным буром делают неглубокие лунки (глубиной не более 300 мм).
- Сваю вставляют винтом в лунку.
- Монтаж опоры осуществляется бригадой из 3-х человек. Двое рабочих вращают сваю вокруг своей оси с помощью рычагов (металлических труб), вставленных в отверстия оголовка ствола опоры.
- Третий работник контролирует вертикальное положение сваи.
- Установленные сваи обрезают абразивным кругом под один уровень.
- На верхние концы стволов приваривают металлические площадки.
- Делают обвязку свай из швеллера.
- На ростверк укладывают брус.
- На готовом основании возводят стены из брёвен.
Плитный
Основание в виде железобетонной плиты под деревянный дом делают на очень слабых грунтах. Такой фундамент требует употребление больших объёмов бетона и арматуры:
- Площадку засыпают щебнем. Затем устраивают песчаную подушку.
- На утрамбованный песок укладывают каркас из металлической арматуры.
- По периметру площадки устраивают заградительный бордюр, чтобы жидкий бетон не мог вытечь за пределы основания.
- Всю площадку заливают бетонным раствором.
- Через 28 дней основание готово для возведения сруба.
Комбинированный
Строительство сруба на склоне создаёт немало неудобств. Выходом из этого положения может быть устройство фундамента комбинированного типа. Железобетонную плиту опирают на свайное основание или на ленточно-ступенчатый фундамент по сторонам вдоль склона.
Подробнее процесс на видео:
Деревянные дома из брёвен будут стоять долго и прочно, если выбрана правильная конструкция фундамента. В особо сложных случаях лучше не заниматься возведением фундамента для сруба своими руками. Профессионалы всегда придут на помощь: составят проектно-сметную документацию и осуществят качественное строительство основания под деревянный дом.
Дом из бруса на винтовых опорах
Дом из бруса на винтовых сваях – популярный в частном строительстве вариант. Это связано с тем, что основание такого вида можно использовать на грунтах с различной несущей способностью, и установка опор обходится с меньшими трудовыми и финансовыми затратами. Кроме того, конструкция из пиломатериалов имеет сравнительно небольшой вес, поэтому мощный фундамент для нее не требуется, а мелкозаглубленный ленточный не всегда соответствует геологическим условиям местности. Сами деревянные дома отличаются экологической безопасностью для здоровья, хорошо сохраняют тепло.
Характеристика свайно-винтового фундамента
Строительство дома из бруса выполняют на фундаментах разного вида: столбчатом, плитном, ленточном, свайном. Последний вариант является популярным из-за своей универсальности относительно возможности использования на различных типах грунта, сравнительной дешевизны.
По конструкции выделяют такие разновидности свайных опор:
- забивные – это готовые столбы, заостренные с одного конца, монтаж которых осуществляется с применением специальной техники;
- винтовые, представляющие собой металлические трубы разного сечения с лопастями на конце, предназначенными для завинчивания в грунт;
- буронабивные – это опоры, непосредственно на месте строительства изготавливаемые путем заливки бетоном заранее пробуренных отверстий, с установленным внутри арматурным каркасом.
Среди прочих, винтовые сваи – это оптимальный и наименее затратный вариант для индивидуальных застройщиков. Их достаточно просто можно устанавливать вручную, применяя рычаги. Изготавливают изделия способом литья либо сваривают элементы сваи друг с другом. Винтовые опоры можно сделать в домашних условиях из металлической трубы нужного диаметра и железного (стального) листа.
Схема свайно-винтового основания
Грунт при завинчивании буров уплотняется, а не разрыхляется. Это положительным образом сказывается на устойчивости сооружаемого основания.
После монтажа столбов требуется выполнять их обвязку для достижения целостности, максимальной прочности и надежности конструкции.
Преимущества и недостатки
Выбор в пользу винтовых опор вызван их эксплуатационными достоинствами и простой технологией проведения работ. Фундамент на сваях такого типа отличается следующими преимуществами:
- небольшими затратами времени на установку;
- простотой монтажа;
- сравнительно невысокими финансовыми расходами, как на материал, так и на создание основания;
- не зависит от перепадов рельефа на строительном участке;
- возводить основание можно в любой сезон года практически на всех типах грунта;
- при проведении работ мусора остается небольшое количество;
- приступать к строительству дома на вкрученных опорах можно сразу после окончания их монтажа;
- полной ремонтопригодностью, благодаря чему при необходимости возможна замена любого элемента конструкции;
- достраивать сооружение в случае необходимости не составляет особых проблем;
- опоры под небольшие домики можно изготовить самостоятельно, что еще дополнительно сохранит денежные средства;
- позволяет без затруднений подвести коммуникации: водопровод, канализацию и прочие.
По сравнению с достоинствами, минусов у свайного фундамента значительно меньше:
- основным является существование ограничения для возводимых построек по максимально возможному их весу;
- на скальных или твердых породах вести строительство проблематично, либо вовсе невозможно;
- достаточно непросто обустроить подвал под домом.
Общим минусом, присущим всем без исключения строительным материалам, является возможность приобретения продукции низкого качества.
Преимущества свайно-винтовых конструкций способствуют их распространению. Выбирая, какие винтовые сваи лучше, рекомендуется покупать изделия у проверенных временем производителей, чтобы труба была без сварного шва, а наконечник – литой.
Расчет требуемого количества опор
Во время проектирования будущего сооружения в проектном плане наносят требуемое число опор, чтобы возводимая постройка была максимально надежной и долговечной. Их количество определяется такими факторами:
- предполагаемой массой сооружаемой конструкции, зависящей от применяемого бруса, материала перекрытий, этажности здания;
- размером жилой постройки по периметру;
- геологическими условиями местности и климатом региона.
При неправильном проведении расчетов, если опорных столбов будет установлено меньше, чем необходимо, возможно возникновение следующих проблем во время эксплуатации дома:
- появление неровностей пола;
- провисание отдельных элементов конструкции;
- перекос всего сооружения.
При подсчете требуемого количества столбов на практике пользуются таблицами СНиП. Также обязательно определяют тип грунта на строительном участке. Размеры свай для разных почв представлены ниже в таблице.
| Грунт/Требуемая длина винтовых опор разного диаметра, м | ⌀ 76 мм | ⌀ 89 мм | ⌀ 108 мм | ⌀ 133 мм |
|---|---|---|---|---|
| суглинистый или глинистый | 3 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| песчаный | 3,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| торфяные почвы | зависит от глубины расположения несущего слоя |
Масса постройки считается с предполагаемой меблировкой, техникой, оборудованием и прочими предметами обихода. В расчетах учитывают также снеговую и ветровую нагрузку.
Каждая опора способна выдерживать определенную максимальную нагрузку, которая приводится в документах к изделиям. Разделив суммарный вес создаваемой конструкции на несущую способность одной сваи, получают требуемое число столбов.
Опорные конструкции устанавливают по следующей схеме:
- под углами постройки;
- по периметру, с рекомендуемым шагом от 1,5 до 3 м;
- в местах стыков внутренних перегородок с внешними стенами.
Расстановка опорРассмотренные расчеты нужного количества опор, чтобы сделать винтовой фундамент, носят приблизительный характер. При отсутствии соответствующего опыта эту работу лучше предоставить специалистам.
Монтаж винтовых свай
После оформления проектной документации (простого плана), приобретения необходимых инструментов и материалов, приступают к строительству фундамента на винтовых сваях. Предварительно столбы покрывают антикоррозийным покрытием, что продлить время их эксплуатации. Делают это при отсутствии защитного слоя на купленных изделиях.
Монтаж опор выполняют в следующей последовательности:
- расчищают территорию, предназначенную под постройку;
- по плану выполняют разметку участка;
- в отмеченных местах устанавливают сваи, вкручивая их до проектной глубины, которая должна лежать ниже отметки промерзания грунта в данном регионе: 1,5 м и более;
- после монтажа всех опор, предусмотренных планом, при необходимости заливают их бетоном;
- обрезают установленные столбы по уровню и приваривают к каждому оголовок для создания обвязки.
Сделав ростверк, возводят дом, кровлю и обустраивают цоколь.
Над ровной поверхностью земли оставляют приблизительно 40-50 см столбиков, а при значительных перепадах высот, длина оставляемых частей определяется проектом.
Винты вкручивают вручную или с помощью спецтехники. Рекомендуется в первом случае работать втроем: двое рабочих закручивают, а оставшийся – контролирует уровень установки.
Бетоном заливают выставленные столбы, если планируется постоянное проживание в доме. Для временной постройки этого можно не делать.
Винтовые опоры предназначены для постройки основания под достаточно легкие конструкции. При создании многоэтажных зданий нужно помимо соблюдения прочих рекомендаций, подбирать облегченные строительные материалы для постройки дома.
Устройство ростверка
После монтажа опорных столбов под фундамент для брусового дома делают ростверк. Он предназначен для придания прочности всей конструкции и связывания основания со стенами здания. Вариант обвязки выбирают, исходя из особенностей будущей постройки.
Установленные по уровню сваи соединяют друг с другом следующими способами:
- с помощью обработанных гидроизоляционным составом (битумной мастикой) деревянных брусьев;
- двутавровой балкой либо швеллером;
- монолитной плитой;
- железобетонным ростверком, напоминающим ленточное основание по виду.
Швеллер или двутавровую балку применяют при строительстве на заводненных почвах или таких, где существует вероятность подмывания.
Для создания плиты или железобетонной ленты, предварительно устанавливают опалубку и арматурный каркас. Потом заливают конструкцию бетоном.
После строительства дома под ним остается открытое пространство. Этот цоколь закрывают различными материалами:
- бутовым камнем;
- кирпичом;
- сайдингом;
- панелями;
- листовыми изделиями.
Цоколь выполняет эстетические функции и обеспечивает уменьшение потерь через пол сооружения.
Деревянные брусья используют для создания ростверка под относительно легкие дома, а остальные варианты предназначены для возведения на них более массивных конструкций. Наибольшие нагрузки выдерживает монолитная плита, содержащая арматурный каркас внутри.
Весь процесс строительства дома из бруса на свайно-винтовом фундаменте показан в видеоролике ниже.
Создание свайного фундамента для дома из бруса – это хороший вариант, позволяющий получить удобное, теплое жилье за короткий срок. При этом экономятся и денежные средства. Приобретать необходимо качественный строительный материал известных фирм. Обязательно следует перед началом строительства определиться со свойствами грунта на участке под застройку, уровнем грунтовых вод, массой будущей конструкции, чтобы в правильном количестве закупить сваи.
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:
- Экономической целесообразностью в заданных условиях.
- Возможностью строительства своими руками.
- Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
- 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.
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.
Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений. От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра.
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.
Для возведения ограждающих конструкций и зданий того или иного назначения на строительном рынке сегодня представлено множество материалов. Рассмотрим, что собой представляют винтовые сваи: размеры, разновидности, область применения. Ознакомимся с рекомендациями по правильному выбору изделий для решения тех или иных задач. Читайте до конца и Вы узнаете, чем отличается технология монтажа свайно-винтового фундамента от других аналогов.
Обзорная характеристика изделий
Винтовые сваи представлены металлической трубой, рабочий наконечник которой имеет лопасти. Такие изделия применяются для создания опорных конструкций для ограждений или небольших легковесных строений. Наиболее актуальные типы почв – пучинистые и со сложным рельефом. Со стороны грунта во время сезонного движения на фундамент может оказываться нагрузка в пределах 0,2 МПа, сваи обладают прочностью на растяжение от 330 до 600 МПа. То есть пучение изделиям не страшны.
В продажу винтовые сваи поступают нескольких видов по конструктивному исполнению:
- Узколопастные. Здесь наконечник литой, соединяется с основой путем сварки. Торец может быть тупым с зубчиками по кромке или заостренным. Первый применяется в условиях вечной мерзлоты, второй хорошо справляется с почвой, в которой имеются каменистые и осколочные породы, плотные породы.
- Широколопастные. Здесь имеется одна литая лопасть. Витков может быть один или 1,5. Заостряется наконечник самой трубы.
- Многолопастные. Аналог широколопастного образца дополнительно имеет на основе несколько лопастей на расстоянии от боковых витков. Это позволяет упростить опирание на стенки грунта, компенсировать вертикальные движения в лунке.
Характеристики винтовых свай могут зависеть как от размеров, так от типа наконечника:
- Сварной. Это бюджетный вариант из трубы и приваренной лопасти. Для ответственных конструкций такие сваи лучше не использовать. Из-за простоты изготовления их часто подделывают, а качество сварного шва можно оценить только на практике. Часто происходит отрыв во время монтажа или стык быстро разрушается из-за коррозии. Оптимальное применение – временные постройки и ограждения.
- Литой. Здесь лопасти с наконечником представляют цельную конструкцию приваренную к трубе. Здесь наблюдается более точная геометрия изделий и увеличенная толщина основания (13 мм против 5 мм у сварных аналогов). Такое устройство винтовых свай отличаются надежностью, они хорошо справляются с препятствиями при погружении в плотный грунт. Однако и здесь качество страдает у кустарных производителей. Они халатно относятся к технологии литья, используют дешевую сталь, упускают этап термообработки.
Отдельно мастера выделяют образцы с утолщенными стенками. Они изготавливаются из насосно-компрессорной трубы и считаются хорошими конкурентами литым сваям. Здесь главное отличие ствола в стойкости к коррозии, что обосновывает долговечность.
Среди плюсов винтовых свай в целом выделяется возможность проведения монтажа с соблюдением технологии в любых погодных условиях. Однако стоит отметить два важных ограничения в использовании. Трубы могут выдерживать незначительную нагрузку, и металл подвергается коррозии. То есть для возведения монолитного или многоэтажного дома весом свыше 60 тонн придется рассматривать иные варианта устройства фундамента.
Долговечность также определяется качеством сварного шва и защитной обработки. Кроме прочего, если рядом с домом имеются ретрансляторы, электростанции, железная дорога, грунт имеет высокий уровень влажности, то свайно-винтовая конструкция будет подвергаться повышенному агрессивному воздействию и служить еще меньше.
Размерный ряд
Винтовые сваи могут быть со сварными и литыми наконечниками. По надежности лучшими считаются вторые, особенно с полимерным покрытием. Однако для инженерных расчетов при составлении проекта важными считаются такие технические параметры, как вес, длина и диаметр изделий. В таблице приведены соотношения размеров и массы (в кг):
| Длина (в м) | Диаметр сваи (в мм) | |||||
| 57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | |
| 1,65 | 11 | 12 | 14 | 22 | 27 | 38 |
| 1,8 | 11 | 13 | 15 | 23 | 29 | 41 |
| 2 | 12 | 14 | 17 | 25 | 31 | 45 |
| 2,5 | 14 | 17 | 20 | 30 | 38 | 55 |
| 3 | 16 | 19 | 23 | 35 | 44 | 64 |
| 3,5 | 18 | 22 | 26 | 40 | 51 | 74 |
| 4 | 20 | 25 | 29 | 45 | 57 | 83 |
| 4,5 | 22 | 27 | 32 | 50 | 63 | 93 |
| 5 | 24 | 30 | 36 | 55 | 70 | 102 |
| 5,5 | 26 | 33 | 39 | 60 | 76 | 112 |
| 6 | 28 | 36 | 42 | 65 | 84 | 121 |
| 6,5 | 30 | 39 | 45 | 70 | 90 | 131 |
| 7 | 32 | 42 | 48 | 75 | 97 | 131 |
| 7,5 | 34 | 45 | 51 | 80 | 103 | 150 |
| 8 | 36 | 48 | 54 | 85 | 110 | 159 |
| 8,5 | 38 | 51 | 57 | 90 | 116 | 169 |
| 9 | 40 | 53 | 60 | 95 | 124 | 178 |
В частном секторе, как правило, используются три типа свайных опор. Изделия с диаметром трубы 76 мм подходят для простых ограждающих конструкций и хозяйственных построек. Под места отдыха, мастерские, заборы с кирпичными столбами применяются винтовые сваи с сечением основы 89 мм. Фундамент под каркасный дом или небольшой сруб (брус, бревно) оптимально будет выбрать 108 мм. Для более тяжелого пеноблочного здания или бревенчатую избу подойдет предельный вариант – 133-159 мм. Рассмотрим детальнее информацию о размерах винтовых свай.
Длину на строительном участке или на производственной линии можно изменить при необходимости. В проектную документацию главным образом вносят диаметр винтовых свай. Выбор параметра регламентируется следующими факторами:
- Грунт. Здесь важны состав, перепады влажности и уровень грунтовых вод. Информацию можно получить путем геологического исследования.
- Рельеф. Для прямого участка и наклонного понадобятся сваи с разными параметрами.
- Фундамент. Здесь рассматриваются конструктивные особенности.
В таблице представлен пример сводной таблицы по несущей способности образца с диаметром основы 89 мм, лопастей – 300 мм. Зависимость значений рассмотрена относительно глубины погружения изделий в тот или иной тип грунта.
| Пластичность и сопротивление грунта (в кг/кв.см) | Несущая способность винтовой сваи (в т) при погружении на глубину (в м) | ||||
| 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | ||
| Глина | |||||
| Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Тугая | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
| Мягкая | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 8 |
| Супесь и суглинок | |||||
| Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Тугая | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 5 |
| Мягкая | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 |
| Лесс | |||||
| Мягкая | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Песок | |||||
| Средняя | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Мелкая | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 |
| Пылеватая | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Из таблицы видно, что одна и та же свая относительно диаметра в зависимости от типа грунта и глубины погружения может выдерживать нагрузку от 2,2 до 11,1 тонны. То есть геологические изыскания и характеристики строения – важная информация, которая позволяет правильно выбрать винтовые сваи для конкретного проекта.
Специалисты рекомендуют рассматривать различные диаметры для решения следующих задач:
- 57 мм выдерживают в среднем 800-1500 кг, актуальны для пучинистого грунта с неровностями – штакетный забор, гараж, беседка;
- 76-89 мм, несущая способность 1000-3500 кг, актуально для болотистой местности и торфяников – ограждения из профнастила, открытые навесы, гараж, бани, причалы;
- 108 мм, справляется с нагрузкой 3500-4500 кг – пирс, небольшой домик из сруба, каркасное здание, мастерская, ангар;
- 133 мм, несущая способность ограничена 6000-7000 кг, универсальный вариант относительно грунта – коттеджи с монолитными и блочными стенами.
Длина винтовых свай важна, чтобы организовать равномерное распределение нагрузки конструкции на грунт. Вот несколько рекомендаций по регионам:
| Российский регион | Расчет: залежи плотного грунта + глубина промерзания + высота цоколя + монтажный выступ (в м) |
| Центральный | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Урал, Поволжье | 0,2+1,8+0,5+0,1=2,6 |
| Западная Сибирь | 0,2+2,3+0,5+0,1=3,1 |
| Восточная Сибирь | 0,2+2,8+0,5+0,1=3,6 |
Зависимость длины сваи также имеется от диаметра трубы. Например, при 57 и 89 мм может быть 4 метра, а для 108 мм достаточно 2,5 м. Производители на основании стандартизированных требованиях предлагают изделия в ассортименте с длиной от 0,5 до 11,5 м.
Несколько слов про монтаж
В отличие от иных типов фундамента свайно-винтовой не требует устранения плодородного слоя земли и формирования котлованов с лунками. Здесь можно ограничиться разметкой территории и формированием небольшого отверстия размером немного превышающим диаметр лопастей. Так будет удобнее начать вкручивание сваи.
По технологии выполнить установку винтовых свай можно механически или вручную. Здесь понадобится сделать сквозное отверстие для вставки рычагов. Главное – соблюсти строгую вертикальность положения трубы. После вкручивания всех свай до нужной глубины выступы выравниваются по горизонтали, лишнее срезается болгаркой. Внутрь трубы сваи проводится заливка бетона, чтобы увеличить надежность опоры и снизить риск появления коррозии. На кромки далее навариваются металлические оголовки для монтажа нижней обвязки из балок.
Видео описание
В этом видео наглядно показывается на каком принципе работает свайно-винтовой фундамент:
Видео описание
В видео показано, как проводятся испытания свай на предмет соответствия несущей способности относительно заявленной:
Коротко о главном
Винтовые сваи – это металлические трубы, рабочий наконечник у которых имеет лопасти с одним и более витком.
Различают изделия по типу наконечника: форма, количество лопастей, со сварными либо литыми наконечниками.
В зависимости от исполнения наконечника сваи применяются для строительства опорной системы на различных грунтах.
Назначение также определяется размерами свай: диаметр и длина.
По мере увеличения габаритов изделия сваи применяются для установки штакетного забора, хозяйственных построек, легких каркасных или блочных, монолитных домов.
У свайно-винтового фундамента имеется один существенный недостаток – если строение по весу превышает 60 тонн, то рекомендуется выбирать другой, более мощный тип фундамента.
Читайте также: