Расчет количества винтовых свай для каркасного дома

Свайно-винтовой фундамент является одним из наилучших в строительстве не очень тяжелых строений, отлично подходит для каркасных домов. Чтобы понять все плюсы и минусы данного типа фундамента, давайте разберемся с ним поподробнее.

Стоимость установки винтовых свай начинается от 1100 рублей (за сваю диаметром 76мм и длиной 1650мм).

Пример: для дома, размер фундамента которого 8 на 8 метров понадобится 21 свая длиной в 2.5 метра и диаметром в 108мм. Стоимость установки в данном случае будет составлять 21 000 рублей (а стоимость фундамента «под ключ» — вместе с ценой свай — составит 54 000 рублей).

Заполните форму и получите бесплатный расчет сметы под Ваш дом в течение 24 часов

Прикрепить файлы…

Свойства свай

Особенностью конструкции винтовой сваи является небольшой диаметр несущей трубы и наличие одного или более ряда лопастей. Принцип их действия напоминает движение шурупа-самореза, формирующего при вращении канал, благодаря резьбовой насечке. Помимо содействия установке винтовых свай эти элементы создают площадь опирания, многократно превышающую сечение трубы, на которой они закреплены.

Свойства свай

Чтобы установить опору того же диаметра из железобетона, потребуется целый парк механизмов для транспортировки, выгрузки, перемещения по площадке многотонных изделий и забивки в грунт. Монтаж винтовой сваи можно выполнить даже вручную, а умеренный вес элементов позволяет обойтись без грузоподъемной техники.

Что такое свайно-винтовой фундамент?

Для полноты картины, необходимо уяснить, что же представляет собой свайно-винтовая опорная система, какими минусами она обладает. Прежде всего, это набор ввинченных в грунт металлических свай, связанных между собой ростверком.

Основным опорным элементом конструкции является винтовая свая – металлическая труба со специальным винтовым наконечником. В зависимости от расчетной нагрузки и рельефа длина и диаметр свай могут существенно различаться.

Нагрузочная способность винтовой сваи зависит от толщины стенки трубы и может составлять от 4 до 8т на одну сваю, что при правильном выборе схемы расположения позволяет выдерживать значительные нагрузки, однако возведение на таком фундаменте тяжелых особняков все же не рекомендуется.

Для предотвращения коррозионного разрушения снаружи сваи обрабатываются специальными составами, а после вкручивания в грунт и выравнивания внутренняя полость трубы заполняется цементным раствором.

Помимо всего прочего, следует особо отметить тот факт, что стоимость фундамента на сваях значительно ниже стоимости любого другого основания, а возможность использовать свайно-винтовой фундамент в сложных условиях рельефа, обеспечивают этому виду фундамента широкую популярность среди частных застройщиков.

Читайте также:  Подушка под ленточный фундамент — для чего она нужна?

Подходит ли такое основание для каркасника?

Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.

Сваи – экономически целесообразная и доступная для частных собственников альтернатива. Отдельно стоящие силовые элементы обладают достаточной несущей способностью, чтобы десятками лет обеспечивать устойчивость каркасного дома практически на всех типах почв.

Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.

Какие опоры можно использовать?

Для фундамента под каркасный дом применимы все виды свай:

  1. Забивные.
  2. Буронабивные.
  3. Винтовые.

Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.

Подходит ли такое основание для каркасника?

Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.

В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:

  • дешевле ленточных и плитных оснований;
  • подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
  • эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
  • разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.

Недостатки опорных свай:

  • перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
  • сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.

Разновидности свай

Основы свайного фундамента изготавливают из различных материалов: дерева, армированного бетона, металла в чистом или комбинированном виде. По локализации выделяют одиночные и ленточные сваи, свайные кусты и поля. Последние используются при сооружении многоэтажных и башенных конструкций.

По способу монтажа сваи делятся на несколько типов:

  • вдавливаемые заглубляются в грунт при помощи гидравлических насосов;
  • набивные изготавливаются на месте (бетон заливается в заранее пробуренные скважины);
  • забивные буквально вбиваются гидравлическими молотами, используются при строительстве тяжелых зданий на проблемных грунтах, практически не имеют аналогов по прочности и надежности;
  • винтовые ввинчиваются в грунт по типу шурупов ручным или машинным методом, подходят для возведения легких деревянных или каркасных домов.

В зависимости от того, какие элементы были использованы, фундамент называют свайно-ленточным, свайно-забивным, свайно-ростверковым или свайно-винтовым. У каждого типа есть свои особенности, но достоинства и недостатки едины для всей группы.

Достоинства свайно-винтового фундамента

Возведение конструкций на классических видах оснований обладает значительной стоимостью монтажных работ и сильно ограничивает ремонтопригодность, усложняет расширение постройки. Установка винтовых свай ускоряет время, отведенное на строительство и в то же время, существенно снижает общие затраты на монтаж фундамента.

Читайте также:  Достоинства и недостатки плитного фундамента

Плюсы основания на винтовых опорах:

  1. Долговечность фундамента – 150 лет.
  2. Нет необходимости в осуществлении земляных работ.
  3. Исключается использование тяжелой строительной техники.
  4. Возможность проведения ремонта и реконструкции основания.
  5. Простота при расширении фундамента для пристраивания дополнительных помещений.
  6. Доступность возведения зданий на грунтах:
  • С повышенным содержанием влаги.
  • С неравномерным рельефом.
  • С увеличенной глубиной промерзания.
  • С повышенным коэффициентом проседания и пучинистости.
  1. Стоимость установки свайно винтового фундамента на 40% ниже, в сравнении со сборными и монолитными железобетонными основаниями.
  2. Высокие амортизационные показатели.
  3. Устойчивое восприятие нагрузки.
  4. Оптимальный коэффициент несущей способности.
  5. Возможность проведения монтажных работ в любое время года.

Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции и ее изготовления, процесс подготовки полноценной и надежной винтовой сваи достаточно трудоемок и требует соблюдения специальных условий. Отдельно следует заметить, что изготовление винтовых свай самостоятельно может представлять опасность для жизни и здоровья, поэтому следует оценить реально свои возможности и строго придерживаться техники безопасности работы с инструментами и материалами.

Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками

Винтовые сваи делятся на 3 основных вида.

  1. Сваи со сварным наконечником. Они представляют собой трубы требуемой длины и диаметра, с заостренным концом и приваренными лопастями для монтажа сваи. Такая конструкция изготавливается методом сварки и представляет определенные сложности при изготовлении домашним методом. Изготовление данной конструкции требует заводского оборудования, чтобы обеспечить надежность конструкции.
  2. Литые сваи. Представляет собой полноценную конструкцию, в которой лопасти отлиты методом полного цикла, т.е. из одного материала и имеют малозаметные и монолитные швы. Сделать такие винтовые сваи своими руками в домашних условиях практически невозможно.
  3. Комбинированная свая. Представляет собой трубу, завершающуюся лопастями и длинным заостренным конусом.
Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками

Как видим, производство винтовых свай требует специфического оборудования и специальных навыков вкупе с доскональным знанием технологии.

Сваи, произведенные в заводских условиях с соблюдением технологии, могут нести нагрузку в 50 тонн, причем нагрузку динамического характера. В домашних условиях такого результата добиться в принципе невозможно. Но если вам очень нужно, то следующее видео наглядно покажет как можно сделать винтовые сваи самостоятельно.

Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками

Винтовые сваи. Особенности конструкции

По своей сути винтовые сваи являются обыкновенными толстыми трубами с винтом-резьбой на основании. При вкручивании в грунт резьба производит его уплотнение и прочно фиксирует сваю в почве.

Размеры и допустимая нагрузка

Сваи под свайно-винтовой фундамент выпускаются диаметром от 100 до 300 мм и длинной до 2,5 метров.

Такая свая может выдерживать от 4 до 8 тонн каждая, необходимая длина должна быть определена в зависимости от глубины промерзания грунта на участке строительства, т.к. обязательным условием является вкручивание свай ниже этого уровня (в среднем по России он равняется 1,5 м).

Наращивание свай

Винтовые сваи. Особенности конструкции

При необходимости погружения свай на глубину более 2,5 м имеется возможность их наращивания, это предусмотрено их конструкцией.

Читайте также:  Несъемная опалубка из пенополистирола своими руками

Верхняя часть трубы закрывается металлическими оголовками, в народе их еще называют «пятками».

Срок эксплуатации винтовых свай

Внешняя поверхность свай покрыта антикоррозийным составом, поэтому срок их эксплуатации по гарантии — 50 лет, на деле – намного больше.

Внутреннюю часть трубы советуется залить бетонной смесью, это защитит сваю от разрушения изнутри.

Монтаж свай

Чтобы читатель мог заранее оценить свои силы и возможности, расскажем прежде о способах установки винтовых свай. В легких грунтах сваи длиной до 5 м можно заворачивать вручную. Для этого необходимы 3 человека: двое физически крепких и выносливых, а третий внимательный и с точным глазомером:

  1. Ручным буром делают реперную скважину глубиной не менее 1,2 м.
  2. Сваю вставляют в репер и отвесом выравнивают по вертикали.
  3. В технологические отверстия сваи продевают лом, а на его концы надевают отрезки трубы большего диаметра одинаковой длины не менее 5-6 м. Охватывать сваю хомутом с проушинами и пристраивать ворот сбоку нельзя, иначе сваю неминуемо перекосит! Ось сваи и ось ворота должны пересекаться!
  4. Сваю осторожно заворачивают, пока она не упрется в дно репера.
  5. Окончательно выверяют вертикальность сваи, поджимая ее плечами и руками.
  6. Заворачивают на штатную глубину; наблюдающий непрерывно контролирует вертикальность и подает команды буровикам, кому сильнее налечь, в какую сторону подать.

Допустимый перекос сваи длиной 5 м – 2 градуса. Чтобы закрутить ее с такой точностью на глазок, нужен довольно приличный опыт слаженной бригады. Особенно опасен случай, когда свая пойдет «не по резьбе», выровнять такую практически невозможно, а вывернуть обратно удается только с глубины не более 1,5 м в супеси или подзоле. Поэтому имеет смысл, прежде чем браться за фундамент, потренироваться где-то на задворках.

Монтаж свай

Примечание: о технологии монтажа собственно фундамента будет сказано далее.

Заворачивание винтовой сваи мини-экскаватором

Механическим способом сваи в индивидуальном строительстве заворачивают чаще всего мини-экскаватором со сваезаворачивателем, см. рис. Аренда или наем вместе с оператором такой машины стоят в несколько раз дешевле, чем «большой» спецтехники, а в обычные российские грунты он вгоняет сваю длиной до 12 м и диаметром до 159 мм. На заворачивание одной уходит 3-10 мин., смотря по грунту; вертикальность получается автоматически. Бортовая электроника некоторых моделей «мини-эков» может сопрягаться с лазерным нивелиром, так что и верхушки свай выйдут сразу в одну плоскость. В общем, оптимальный вариант.

Алгоритм возведения комбинированного фундамента следующий:

Подготовка участка

Алгоритм возведения комбинированного фундамента следующий:

Участок необходимо расчистить от мусора, по возможности выровнять, снять верхний слой почвы с растительностью. Далее производится разметка при помощи рулетки и строительного уровня, определяются места ввинчивания опор и расположения фундаментной ленты. Подготавливаются лунки для свай глубиной 20-30 см. Выкапывается траншея такой же глубины для заглубления будущего фундамента. Дно траншеи рекомендуется присыпать крупнофракционным песком для снижения пучения.