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:
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:
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:
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:
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:
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:
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.
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:
На несущую способность столба влияют характеристики грунта: чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.
Взаимосвязь между параметрами отражена в таблице:
| 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: 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.
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: Как выбрать длину свай?Длину опор выбирают с учетом необходимой высоты фундамента, которая в свою очередь складывается из следующих параметров: 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.
ЗаключениеСоставляя 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. Технические характеристики винтовых свайСтатья расскажет об основных технических характеристиках винтовых свай. Содержание статьи:Практически все параметры винтовых свай (конструктивные, геометрические) назначаются индивидуально на основании комплекса данных, но прежде всего на основании информации о грунтовых условиях в пятне застройки. Основание для назначения На основании требований к жесткости и прочности, а также исходя из грунтовых условий, в том числе данных о коррозионной агрессивности грунтов, и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»). Толщина стенки ствола сваи, мм На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»). Диаметр ствола сваи, мм На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости, прочности и устойчивости (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»). Исходя из показателей расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»). Диаметр лопасти, мм, количество лопастей На основании данных о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости) и о несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»). На основании данных о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). Чтобы получить данные, достаточные для разработки проекта фундамента, совсем не обязательно заказывать дорогие инженерно-геологические изыскания. Можно воспользоваться комплексом «Экспресс-геология», включающим процедуры, разработанные специалистами компании «ГлавФундамент» для объектов малоэтажного строительства: 1. Количество лопастейВ работе однолопастных конструкций не учитывается трение по боковой поверхности ствола, а сваи малых длин и диаметров вовсе требуют обязательного применения элемента сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН) или бетонирования основания колонны, так как крайне неустойчивы к горизонтальным нагрузкам. Многолопастные модификации благодаря особенностям конструкции обеспечивают совместную работу сваи и околосвайного грунта, что позволяет им одинаково хорошо воспринимать вдавливающие и выдергивающие нагрузки. Подходят для установки в любые, даже слабые, грунты. При передаче критических нагрузок не «уходят в срыв». Конструктивные параметры многолопастных свай (диаметр лопастей, их шаг и соотношение) – величины, которые находятся в сложной зависимости от характеристик грунтовой среды и характера нагрузок от сооружения. Если ввести дополнительную без предварительных расчетов, многолопастная модификация может работать на горизонтальную нагрузку даже хуже, чем однолопастная дезаксиальная (подробнее «Особенности расчета многолопастных свай»). Увеличение количество лопастей позволяет использовать для ствола трубу меньшего диаметра, но с большей толщиной стенки (для соблюдения требований к жесткости и прочности). 2. Ширина лопасти(-ей)Может превосходить диаметр ствола: Использование свай с разной шириной лопасти позволяет решить разные задачи: 3. Вид и конфигурация лопасти(-ей)В зависимости от вида лопастей сваи подразделяются: Важная характеристика лопастей широколопастных модификаций – конфигурация. Ее соответствие грунтовым условиям площадки строительства позволяет установить сваю с минимальным нарушением структуры грунта (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). 4. Способ изготовления наконечника (литье/сварка)Наконечники свай свариваются (сварные) или отливаются целиком и навариваются на трубу (литые). Контакт двух разнородных металлов (металла трубы и металла отливки), характерный для свай с литыми наконечниками, ведет к образованию гальванической пары, что повышает вероятность развития коррозии. Кроме того, сварка разнородных металлов – это технологически более сложный процесс, поэтому стоит обратить особое внимание и на качество сварного шва. Так как формы отливок унифицированы, и изготовить литой наконечник с определенной конфигурацией лопасти невозможно, сваи со сварным наконечником и лопастью, подобранной исходя из грунтовых условий, всегда будут иметь большую несущую способность (подробнее «В каких случаях допустимо использовать литой наконечник»). 5. Толщина стенки стволаПервая группа рекомендована для строительства легких зданий и сооружений (беседки, ограждения и т.п.), которые относятся к классу ответственности III (пониженный), при условии их эксплуатации в неагрессивных грунтовых условиях. Вторая группа применяется для строений, передающих на фундамент среднюю нагрузку (класс ответственности III (пониженный), а также для построек II (нормального) класса ответственности, но только на участках, представленных неагрессивными грунтами. При строительстве в средне- и сильноагрессивных грунтах и/или при больших нагрузках (классы ответственности II (нормальный) и I (повышенный)) лучше использовать толстостенные винтовые сваи. После выполнения расчета срока службы остаточная толщина стенки обязательно проверяется на соответствие проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014. 6. Толщина лопасти(-ей)Толщина лопасти (-ей) может составлять: 7. Марка сталиПри изготовлении винтовых свай используются стали марок: Читайте также: Подписаться авторизуйтесь Пожалуйста, войдите, чтобы прокомментировать 0 Комментарий Старые | |||||
Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют: