Диаметр сваи под фундамент

Строительство на сваях всегда использовалось человечеством с давних времен. И если раньше для этого использовали бревна, то с ростом промышленности появились другие материалы, более прочные. Фундамент на винтовых сваях, как отдельная категория фундаментов, появилась в конце 19 века. Но широко ее применять не стали.

Востребованность на этот вид конструкций появилась только в конце 20 века, когда строительство частных домов стала достоянием большого числа людей. Особенно это коснулось России.

Видео

Видео о характеристиках и назначении винтовых свай.

Достоинства и недостатки

Начинать говорить о достоинствах свайно — винтового фундамента надо с позиции простоты проводимого процесса. Ведь для этого не нужна специальная техника, хотя именно с ее помощью монтажный процесс ускоряется до максимума. Ведь, что собой представляет данная разновидность фундаментных конструкций? Это металлическая труба, на конце которой установлен бур. Трубу вкручивают в грунт до необходимой глубины.

После установки всех свай их обвязывают металлическими или деревянными профилями (швеллер, двутавр,брус), которые образуют ростверк здания. На него и укладывают стеновые и напольные конструкции. Здесь нет опалубки, почти нет бетонного раствора, нет длительного времени, которое выделяется на высыхание бетонной смеси. Такой фундамент под дом небольших размеров можно смонтировать за один день.

При этом установку свайно — винтового фундамента своими руками можно провести на любых видах грунтов. Это касается регионов и с болотистой местностью, и вечной мерзлотой, и на участках с подтоплением весной. Но чаще всего его устанавливают на участках с уклоном, где работы по сооружению фундамента из бетона требуют особого подхода, больших финансовых и трудовых затрат. Ведь углублять сваи можно на любое расстояние, все зависит от длины трубы. Поэтому очень удобно выставить их в одной горизонтальной плоскости в независимости от рельефа местности.

И еще несколько преимуществ:

1. Проводить монтаж можно в любое время года.
2. Нет необходимости исследовать грунт на уровень пролегания грунтовых вод.
3. Фундамент для дома из винтовых свай не подвергается негативному воздействию пучения грунта.
4. Для свайно — винтового фундамента нет надобности выкапывать большой котлован или рыть траншеи, что снижает затраты на его сооружение.
5. Он не будет тянуть капиллярную влагу из почвы, что гарантированно сохраняет стены дома.
6. В пространстве между полом и грунтом можно запланировать прокладку коммуникационных сетей.
7. Срок службы зависит от технических характеристик труб – их толщины, металла и способа защитного нанесения.
8. Давно подсчитано, что такая конструкция дешевле бетонной на 30 — 40%.

К минусам свайно — винтового фундамента можно отнести некачественное изготовление самих свай. Сегодня их изготавливают и кустарным производством в небольших цехах, где за качество никто не отвечает. Но есть и более серьезные недостатки:

1. Вкручивать винтовые сваи в каменистую или скальную породу очень сложно, а иногда и просто невозможно. Если принято решение использовать их на таких участках, то приготовьтесь к большим сложностям.
2. Обязательно обустраивается система водоотведения, что приводит к увеличению бюджета.
3. Коррозию металла никто не отменял. И хотя винтовые сваи обрабатываются защитными покрытиями, природа делает свое дело. Особенно это относится к участкам с повышенной химической активностью. Поэтому фундаменты СВФ не рекомендуется сооружать вблизи железных дорог, разрабатываемых шахт, высоковольтных линий электропередач.
4. Полноценный подвал под домом, установленным на винтовые трубы, не получить.

Недостатков свайно винтового фундамента немало. Но если правильно выбрать сваи по техническому назначению, если грамотно провести их монтаж, то можно гарантировать их высокую несущую способность и длительный срок службы.

Этот элемент фундаментной конструкции делится на четыре вида:

1. С одной лопастью, которая закреплена в нижней части трубы.
2. С двумя лопастями. По сути, это все тот же первый вариант, только на определенном расстоянии от нижней лопасти установлена еще одна. Эта модель имеет повышенную несущую способность, но вручную ее заглубить очень сложно.
3. Узколопастные. Конструкция бура напоминает длинный конус с резьбой. Такие сваи применяются на каменистых грунтах.
4. Небольших размеров две лопасти, идущие одна за другой и соединенные в одну конструкцию. Используют эту модель в регионах с вечной мерзлотой.

Типоразмер

В зависимости от нагрузок, которые будет испытывать свайный фундамент, а также в зависимости от состава грунта сваи выбираются по диаметру трубы. Ее размеры варьируются в диапазоне 57 — 133 мм. Понятно, что чем больше этот размер, тем больше лопасти бура. В таблице ниже приведены соотношения диаметров трубы и лопастей.

Что касается стенки трубы, то она выбирается из диапазона 3,5 — 6 мм и зависит от тех же нагрузок и твердости грунта. При этом необходимо добавить, что наконечник с лопастями изготавливается по разным технологиям. Они бывают литыми или сварными. Первые прочнее и надежнее, поэтому их чаще используют в твердых грунтах и вечной мерзлоте.

Антикоррозионное покрытие

Это немаловажный критерий выбора. В заводских условиях винтовые сваи обрабатывают разными защитными составами. Это может быть цинкование (холодное и горячее), покраска, нанесение полимеров и смол.

Из все предложенных вариантов предпочтение лучше отдать оцинкованному покрытию, нанесенному методом холодного цинкования, полиуретановому слою или эпоксидному. Если сваи были приобретены без защитного нанесения, то его надо будет провести своими руками. При этом можно подземную часть обработать хорошим материалом, а надземную недорогим.

Расчет и проектирование

К устройству свайно — винтового фундамента надо подходить с точным расчетом его элементов. Конечно, точный расчет может сделать специалист, но прикидку под силу сделать любому.

Из таблицы выше понятно, по какому принципу надо подбирать сваи в зависимости от действующей на нее нагрузки. Но здесь не учтен вид грунта на участке, потому что и он имеет свою несущую способность. Если сооружается свайный фундамент своими руками, то определить, какой грунт на участке, тоже можно самостоятельно.

Надо пробурить шурф на глубину забивания свай, достать оттуда грунт и по внешним признакам определить, какой он. В нижней таблице показаны значения несущей способности разных грунтов на разных глубинах. Их и надо использовать при выборе свай.

Теперь надо оценить нагрузку, которая будет действовать на фундамент. Сделать это сложно самостоятельно, поэтому придется обратиться к специалисту или воспользоваться онлайн -калькуляторами.

Итак, будем считать, что общая нагрузка от здания известна, по первой таблице определяется несущую способность выбранной сваи. Теперь надо первый показатель разделить на второй, получится количество необходимых свай. Обязательно стойки устанавливаются под углы здания и в местах соединения стен внутри дома. Расстояние между сваями (остальными) разбивается равномерно. Но иногда в расчеты приходится включать нормативы по расстановке опор.

1. Под деревянные и каркасные дома стойки устанавливаются с шагом 3 м.
2. Для газо — и пенобетонных конструкций, а также сооруженных из шлакоблоков, с шагом 2 м.
3. При различных типах ограждений – 2,5 — 3,5 м.

Правила установки

Расчищать весь участок под строительство нет необходимости. По установленным местам монтажа делаются углубления садовым буром. Глубина приямков – 50 — 70 см.

Туда вставляется свая и начинает закручиваться. Если используется ручной способ, то в верхней части трубы делается сквозное отверстие, куда вставляется лом. На него с двух сторон надеваются небольшого диаметра трубы, которые будут выполнять функции рычагов. Двое крутят трубу, один контролирует, чтобы она входила в землю вертикально ровно. При этом на каждой стойке заранее отмечается краской глубина установки. Как только дошли до метки, заглубление останавливается.

Когда все сваи будут установлены, надо провести их выравнивание. То есть, их верхние торцы должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Самый простой способ – использовать лазерный уровень, световые линии которого покажут, где надо подрезать выступающие части стоек. Резку проводят болгаркой.

Если лазерного уровня нет, то используют шпагат, который натягивается между угловыми сваями. Его выставляют по горизонту с помощью строительного уровня в каждом направлении. После чего точно также выравниваются и промежуточные элементы фундамента.

На этом можно сказать, что свайный фундамент своими руками установлен. Но остается еще несколько операций. В первую очередь внутрь труб надо залить бетонный раствор. Это может быть:

1. Обычный пескобетон в готовом виде марки М 300 или М 400.
2. Товарный бетон с классической рецептурой.

И последняя операция – установка оголовков на верхние торцы труб, которые будут выполнять функции подставок под ростверк. Их просто приваривают к трубам. Размеры пластин варьируются от 10 х1 0 см до 3 0х 30 см.

Заключение по теме

Отношение людей к винтовым свайным фундаментам разное. Кто — то считает, что их можно использовать только под легкие сооружения, кто — то гарантирует, что они выдержат и многоэтажный каменный дом. Нет смысла спорить, ведь плюсы и минусы свайно — винтового фундамента, описанные выше, все давно расставили по местам.

Просто надо обозначить, что в России эти конструкции используются достаточно широко, отсюда и споры вокруг них, и большое количество вопросов, как сделать, как правильно выбрать, и так далее. Хотя надо отдать должное, что если грамотно подойти к вопросу выбора свай и их монтажа, то можно гарантировать их достаточно длительный срок службы.

Устройство ленточного и свайного фундамента у большинства новоиспеченных строителей особо не вызывает вопросов, при этом как и в каждом деле существует ряд практических вопросов, требующих уточнения и инженерных расчетов. Одним из таких вопросов считается и диаметр сваи под фундамент. Он волнует, как владельцев участков, возводящих дом своими руками, так и профессиональных строителей, решивших строить дом на свайном основании.

Для того чтобы фундамент здания был надежным и при этом довольно легким и экономным в строительстве используется гибридная инженерная конструкция как свайно-ленточный фундамент (свайный фундамент с ростверком). Причин выполнения именно такой опоры для дома может быть множество. От предпочтений владельца, который хочет иметь под домом надежное основание и бетонную поверхность пола, до сложных грунтов и экономии на цементно-песчаной смеси.

Упрощенный расчет фундамента

Диаметр сваи полностью зависит от той нагрузки, которую она будет нести в результате, то есть от конструкции дома и материалов, которые использованы для его постройки. Расчет ленточного и свайного фундамента проводится по похожей формуле, покажем как это лучше сделать.

Расчет свайно-винтового фундамента. Какой диаметр свай выбрать?

Диаметр свайного фундамента не является самодостаточной характеристикой, учитывается также длина, количество и шаг между сваями. В продаже можно найти примеры диаметром 57 см, 76 см, 89 см и 108 см, их используют для следующих построек:

• свайные элементы диаметром 57 см применяют при постройке заборов из сетки;
• свайные элементы с диаметром 76 см применяют для строительства легких хозпостроек с несущей способностью до 3000 кг также их применяют для заборов из дерева и профлиста;
• свайные элементы диаметром 89 мм применяют для устройства фундамента под каркасно-щитовые одноэтажные дома, пристройки и хозстроения, в отдельных случаем для тяжелых каменных заборов;
• свайные элементы диаметром 108 мм применяют для строительства «легких» двухэтажных домов (дерево, брус, каркас) на фундаменте с несущей способностью 5000-7000 кг, а также построек из пеноблоков и газобетона.

Если вы планируете постройку более надежную конструкцию, можно использовать свайно-ленточный фундамент или свайный фундамент с ростверком. В этом случае при устройстве полноценной гравийно-песчаной подушки несущая способностью двух оснований складывается.

Подсчёт длины свайного элемента

Длина сваи выбирается в зависимости от геологических особенностей грунта и перепадов высоты будущего строения. В стандартном случае сваи длиной 2,5 м вполне достаточно, если плотные породы, как глина и песок залегают на глубине от 1 м. Для определения характеристик грунта достаточно сделать пробу с помощью садового бура и определить глубину залегания плотных пород. К этой глубине нужно прибавить 1,5 м для получения длины сваи. Дополнительно к длине сваи добавляют величину перепада грунта.

Винтовые сваи: определяем количество элементов

Используем классические рекомендации для определения количества свай для вашей постройки:

• для деревянных домов сваи устанавливают на расстоянии 3 метров, при ветровой нагрузке — 2,5 м;
• для домов из легких строительных материалов (шлакоблоки, пенобетон, газобетон) — на расстоянии 2 м;
• для заборов — на расстоянии 3 — 3,5 м.

Этапы проектирования свайных фундаментов

При планировке фундаментной конструкции свайные элементы размещают сначала по углам здания, стыков и перегородок, а после равномерно по стенам. На месте камина или печи потребуется увеличить частоту установки, в этом месте их надо разместить на расстоянии не более 2 метров. Легкие внутренние перегородки в пенобетонных домах удерживаются свайными элементами с расстоянием между ними 2,5-3 м.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Свайный фундамент выполняют также на основе буро или бутонабивных стержней. Для этих целей роют скважины и заливают их бетоном. Глубина бетонирования зависит от геологических характеристик грунтов и глубины промерзания. Заливка бетона делается на 0,5 метров глубже последней характеристики, где 0,2 м составляет песчано-гравийная подушка, а 0,3 м — бетонный раствор.

P = 0,7 * Rн * F+0,8 * U *fin * li,

где: P — несущая способность бетонной сваи;
0,7 — коэффициент однородности грунтовой основы (постоянная);
Rн — сопротивление грунта, определяется по справочнику;
F — площадь основания сваи, м2;
U — периметр сваи, м;
fin – нормативное сопротивление боковой поверхности.
li — высота несущего слоя соприкасающегося со сваей, м.

Например, в среднем диаметр буронабивной сваи составляет 200-250 мм, шаг между ними делается 2-2,5 м.

Стоимость бетонной сваи будет зависеть от необходимого объема бетонного раствора. Если принять, что глубина сваи составляет 2,5 м при размере 250*250 мм, ее объем в этом случае будет 0,156 куб. м застывшего бетона. Из этого объема достаточно просто рассчитать необходимое количество раствора.
При расчете глубины и диаметра буронабивных свай в фундаменте, часто возникает вопрос, что можно уменьшить? Уменьшить можно расстояние между отдельными сваями, тем самым сократив объем цементно-песчаной смеси. Высота свайного бетонного стержня может быть уменьшена до 1,5-2 м в случае, если у вас ровный участок, глубина промерзания до 0,5 м, а также плотные грунты залегают на глубине от 1 м.
Используйте при бетонировании буронабивного стержня гранитный щебень или камни из гранита, трубу в качестве армирующего стержня, это придаст прочности конструкции. При расчете смеси для бетонирования учитывайте уровень солености вашей почвы, при повышенном уровне потребуются специализированные добавки.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверком назвается верхняя обвязка свайного фундамента, это тот вариант, о котором мы упоминали в начале статьи, когда сочетается свайный и ленточный фундамент. Ростверк кроме приема дополнительной несущей нагрузки применяется для равномерного распределения веса по свайно-фундаментной конструкции.
В общем случае высота сборного или монолитного ростверка делается около 30 см, ширина 40 см. Для улучшения несущей способности ростверк армируют арматурой, перевязывая арматурные пруты вязальной проволокой. Чтобы избежать коррозии, бетон должен покрывать арматуру слоем не менее 2,5 см. Ростверк может как опираться на сваи, так и связываться с ними с устройством выпуска сваи.

Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

Приведенный обзор содержит все необходимые общие сведения по результатам стандартных расчетов свайных фундаментов разных типов. Более подробные данные можно получить с помощью онлайн калькулятора, который основан на профессиональных формулах, используемых в проектировании свайно-винтовых и буронабивных фундаментов с ростверком и без него.

Диаметр свай для фундамента не является самодостаточной характеристикой и должен рассчитываться вместе с другими показателями фундаментной конструкции. Наша компания поможет вам рассчитать свайный фундамент по вашим требованиям. Желаем удачи в строительстве!

Чтобы избежать ошибок во время строительства и сделать основание более надежным, следует заранее произвести точный расчет свай для фундамента. Это поможет избежать лишних трат и предотвратить разрушение строения.

Способы расчета

Длина и диаметр винтовых свай для фундамента может отличаться. Выбор зависит от технологических требований и нагрузки на основание. При желании можно заказать расчет фундамента в специализированной компании. Профессионалы учитывают несущую способность почвы на участке и все особенности создаваемой конструкции.

Но при желании можно рассчитать количество свай самостоятельно. Это можно сделать с опорой на практический опыт создания винтового фундамента.

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.

Определение диаметра свай для фундамента

Винтовые сваи, которые используются для создания фундамента жилого дома, могут иметь различный диаметр. Чтобы правильно определить эту характеристику, нужно знать, какой вес будет иметь готовое строение:

1. Для создания легких простых конструкций применяются сваи, диаметр которых равен 57 мм. В пример можно привести заборы из сетки.
2. Хозяйственные постройки сооружаются на основании, созданном из свай диаметром 76 мм. Также такие изделия используются в качестве опор для заборов из дерева или профнастила. Они предназначены для нагрузки, не превышающей 3000 кг.
3. Если же нагрузка составляет более 3, но менее 5 тысяч кг, приобретаются сваи диаметром 89 мм. Они часто применяются для строительства бань, летних кухонь и каркасных домов. Также их используют и при создании щитовых строений.
4. Если же дом создается из пеноблоков, необходимо устанавливать элементы фундамента, имеющие диаметр 108 мм. Они используются и при создании домов из бруса. При этом площадку под строительство дома фундаментируют. Несущая способность подобных свай составляет 7000 кг.

Зная только количество свай для фундамента и их диаметр, не стоит начинать строительство, так как сначала нужно определить их длину.

Факторы, влияющие на выбор длины свай

Надежность создаваемой конструкции напрямую зависит от правильно подобранной длины описываемых элементов. В случае, если сваи будут короткими, дом может просесть после того, как начнет эксплуатироваться. Во время анализа грунта учитываются следующие параметры:

• плотность почвы на участке, где будет создаваться строение;
• перепад высоты между нижней и верхней точками участка.

Анализ грунта перед постройкой дома стоит осуществлять на основании проводимых на участке геологических исследований. Если исследования не проводились, можно самостоятельно определить плотность. Для этого нужно выкопать канаву до 1 метра в месте, где участок располагается ниже. Если на данной глубине будет расположен песок или глинистая масса, стоит выбирать сваи, длина которых составляет 2,5 м. Если же будут обнаружены породы, отличающиеся низкой плотностью, нужно продолжить копать канаву до точки, в которой будет твердый грунт. В таком случае выбирается длина свай, равная длине бура. Также подобные мероприятия проводятся и в случае, если на указанной глубине будут обнаружены грунтовые воды.

Расчет несущей способности буронабивных свай

Часто при создании жилого дома используются буронабивные сваи. Такие элементы фундамента создаются путем бетонирования скважин. Чтобы определить глубину установки таких элементов конструкции, необходимо знать об особенностях грунта на участке и глубине промерзания.

Сначала следует определить несущую способность основания и предположительный вес готового дома. Расстояние между ними должно быть равно примерно двум метрам. Также стоит помнить и о правильном соединении свай между собой. Для соединения всех элементов создается ростверк. Он необходим в случае, если строение создается из дерева, газобетона и пеноблоков. Стоит помнить, что для создания надежного ростверка необходимо использовать только высококачественный бетон.

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.

Пример расчета для каркасного дома

Чтобы понять, как нужно рассчитывать свайный фундамент для дома, стоит узнать о том, как это происходит на конкретном примере. Если для дома создается металлическая вальмовая кровля, все наружные стены будут одинаковой высоты. Толщина перегородок такого строения будет составлять 80 см, без утеплителя и 150 мм с утеплением. Перекрытия в таком доме деревянные по балкам. Высота этажа составляет 3 метра, а высота помещения – 2,7 м. Размеры дома составляют 6х6 м. Общая длина перегородок такого дома будет составлять 25 метров.

Глинистый грунт на участке, где будет создаваться строение, располагается на глубине около 3 м. Нормативная снеговая нагрузка в регионе, где располагается участок, составляет 180 кг на квадратный метр.

Во время проектирования можно вычислить нагрузку на фундамент:

• наружные стены длиной по 6 метров будут вместе весить около 6500 кг;
• нагрузка от внутренних стен будет составлять 2000 кг;
• перегородки – 2000 кг;
• кровля 4000 кг;
• снеговая нагрузка – 9000 кг;
• полезная нагрузка будет составлять около 12000 кг;
• перекрытия – 12000

Таким образом, общая нагрузка будет составлять 47500 кг. Рассчитанный параметр можно разделить на количество опор, которые устанавливаются под дом. Благодаря такому расчету можно определить, выдержит ли определенное количество свай нагрузку.

Перед тем как рассчитать нагрузку на сваи, стоит убедиться в том, что вес вех материалов, которые будут использованы для создания дома, определен правильно. Если нагрузка будет больше, чем смогут выдержать опоры, дом постепенно начнет оседать. Это может привести к появлению перекосов стен и разрушению всей конструкции.