какую нагрузку выдержит винтовая свая 108
Сколько составляет допустимая нагрузка на винтовые сваи?
Выбирая тип винтовых свай, учитывают их несущую способность, которая в свою очередь определяется диаметром стержня и площадью лепестковой подошвы.
Выбор элементов основания также зависит от прочности грунта под проектируемым сооружением.
О том, как взаимосвязаны эти элементы, можно узнать из настоящей статьи.
Определяющий критерий при выборе
Свайно-винтовой фундамент, как правило, используют при строительстве легковесных и малоэтажных сооружений. Такие опоры различаются между собой размерами и конфигурацией винтовой части.
Чтобы рассчитать несущую способность основания, нужно грамотно выбрать модель свай для строительства (обращают внимание на диаметр трубы и площадь лепестковой подошвы), а также количество конструктивных элементов.
Показатель несущей способности отражает, какой допустимый вес может выдержать каждая опора без потери функциональных качеств, учитывая возможные деформации грунта. Поэтому перед тем, как покупать сваи, нужно знать расчетное сопротивление почвы (определяется в результате геологических изысканий участка).
Виды опор и параметры допустимой тяжести
На текущей момент рынок предложений представлен различными типоразмерами винтовых свай, что позволяет выбрать подходящие опорные элементы под конкретные виды возводимых строений.
Площадь лепестковой подошвы – один из определяющих параметров, от которого зависит несущая способность фундамента. Величину рассчитывают по классической формуле:
В частном домостроении в большинстве случаев используют стержни диаметром 59-159 мм. Так, сваи, диаметр которых равен 89 мм, применяют для строительства веранд и беседок.
Сваи с большим диаметром трубы (108–159мм) подходят для строительства кирпичных построек, бань из бруса, одноэтажных домов и двухэтажных каркасных построек. Назначение некоторых свай с типичными параметрами отражены в таблице:
| Диаметр ствола, мм | Длина сваи, м | Диаметр винта, мм | Толщина стенки, мм | Несущая способность одной сваи, т | Назначение фундамента |
| 54, 76 | 1,5–4 | 150–200 | 2–3 | 0,8–2,5 | опоры для ограждений, беседок, террас |
| 54–89 | 2–3 | 150–200 | 2–3 | 2,5–4 | опорные стенки для борьбы с оползанием грунта |
| 89–108 | 1,5–4 | 200–250 | 3–4 | 2–7 | для уселения проблемных фундаментов |
| 89–108 | 2–4 | 200–250 | 3–4 | 4–7 | для усилия причалов |
| 89–114 | 2–4 | 200–300 | 3–5 | 4–8 | в качестве фундамента для деревянных, каркасных, кирпичных, щитовых домов, бань, хозблоков и других легковесных построек |
| 108–168 | 2–4 | 200–300 | 3,5–3 | 5–9 | в качестве опорных элементов для фундамента, усиленного ростверком |
Винтовые сваи с большим диаметром трубы (до 325мм) характеризуются высокими допустимыми нагрузками, что позволяет их использовать для строительства тяжелых конструкций, в том числе промышленных объектов.
Длину столба выбирают, зная глубину промерзания грунта. Для большинства российских регионов для почвы характерна точка промерзания, равная 1,5 м. Поэтому сваи длиной 2–2,5 м (с учетом высоты цоколя) считаются традиционными.
На нестабильных и переувлажненных почвах может быть целесообразным использование винтовых свай длиной до 11,5 м.
Определение прочностных характеристик грунта
Расчет допустимой нагрузки без точных данных о сопротивлении грунта будет недостоверным. При этом застройщик должен помнить, что на одном участке в пределах небольшой площади может быть несколько типов почвы.
Поэтому перед строительством сооружений I и II степени ответственности, в том числе жилых домов, необходимо заказать геологические изыскания застраиваемой площадки.
Альтернатива процедуры – самостоятельный анализ почвы. Для этого бурят в земле несколько шурфов, чтобы взять образцы для анализа.
Затем визуально или экспериментальным путем для каждого образца определяют тип почвы и выбирают из справочной литературы расчетное сопротивление грунта. Нормативный документ СП 22.13330.2016 содержит такие данные. Таблица ниже отражает значение искомых параметров для наиболее популярных грунтов в российских регионах:
| Тип почвы | Расчетное сопротивление, кг/см 2 |
| Пылеватые породы | 2 |
| Рыхлая почва с большим содержанием песка и глины | 3,5 |
| Песок мелкой фракции, гравий с глинистыми включениями | 4 |
| Галька с некоторым содержанием глины | 4,5 |
| Песок средней фракции | 5 |
| Глина, песок крупной фракции | 6 |
Расчет допустимой тяжести
Чтобы рассчитать максимальную нагрузку, которую сможет выдержать свайное основание, необходимо знать площадь подошвы винта, а также несущую способность грунта.
Формула для расчета:
Коэффициент yk зависит от количества опор, использованных для строительства фундамента, а также достоверности результатов геологических изысканий участка:
Например:
участок строится на глинистом участке (Ro = 6 кг/см 2 ) и в качестве опорных элементов использованы винтовые стержни длиной 2,5 м, диаметром столба 108 мм и диаметром лопастей 300мм. Тогда площадь подошвы лепестков будет равна:
При самостоятельном анализе грунта, а также использовании табличных значений Ro принимают yk = 1,7. Тогда искомая нагрузка на фундамент будет составлять:
N = (706 х 6)/1,7 = 2491 кг или 2,5 т.
Последствия неправильных рассчетов
Параметры опоры указаны в технической документации, а сопротивление почвы определяется опытным путем и здесь возможны ошибки.
При расчете максимальной нагрузки учитывают коэффициент надежности, чтобы нивелировать недостоверность выбранного сопротивления грунта.
В противном случае значение предельной нагрузки на фундамент будет неточным и застройщик может неправильно выбрать количество свай и шаг между ними.
Когда максимально допустимая нагрузка фундамента значительно превышает реальную массу проектируемой конструкции, то это приводит перерасходу финансовых и трудовых ресурсов. В противном случае основание получается ненадежным, что увеличивает риск крена сооружения, появления трещин в стенах, а также преждевременного износа фундамента.
Заключение
Один из ключевых этапов проектирования свайно-винтового основания – расчет допустимой тяжести на опоры.
Этот параметр зависит от размеров винтовой сваи, а также сопротивления грунта на участке. Зная, какой вес может выдержать один опорный элемент в заданных условиях, можно точно рассчитать требуемое количество стержней и выбрать шаг между ними.
Какую нагрузку выдержит винтовая свая 108
Частые вопросы на начальном этапе строительства: “Какую нагрузку несут винтовые сваи с литым наконечником? Какой диаметр свай выбрать для фундамента деревянного дома, террасы, бани и т.п…?“
Выбирая винтовые сваи, необходимо учесть все возможные конструктивные особенности строения. Нужно учитывать материалы из которых строится ваше здание, его особенности и конструкция — результат этих калькуляций: нагрузка сооружения на свайно-винтовой фундамент. Калькуляцию нагрузок, делают с небольшим, но запасом.
Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:
| Тип винтовой сваи | Нагрузка на сваю не менее, тн |
| СВЛ-57 | 1 |
| СВЛ-76 | 2 |
| СВЛ-89 | 2,5 |
| СВЛ-108 | 5 |
| СВЛ-133 | 8 |
| СВЛ-159 | 15 |
| СВЛ-219 | 20 |
| СВЛ-325 | 30 |
Самые популярные стальные сваи используемые в загородном строительстве каркасных домов, а также домов из бревна и бруса — это винтовые сваи СВЛ-89 и винтовые сваи СВЛ-108. Их длина зависит от грунта на строительном участке. Самый популярный и часто используемый размер – 108мм при длине сваи 3 метра.
Для строительства сооружений из газобетона или кирпича, используют винтовые сваи типа СВЛ-133 и выше.
Расчет свайно-винтовых фундаментов
Расчет свайно-винтовых фундаментов выполняется по предельным состояниям 1-ой и 2-ой группы. Расчет 1-ой группы для предельных состояний производят по:
Расчеты по предельным состояниям 2-ой группы производят по:
Особенности процесса проектирования свайного фундамента
Для того, чтобы определить, как правильно производить расчет нагрузок свайного фундамента, необходимо учесть следующие параметры:
Пример расчета свайно-винтового фундамента 2-х этажного дома с размером 6х8 метров
Рассмотрим пример расчета фундамента из винтовых свай при строительстве 2-х эт. дома площадью 6000х8000 мм. У него будет сооружаться пологая крыша и 1 внутренняя несущая стена. Ставится этот дом на глинистой почве с несущей способностью в 4,5 кг/см².
Математические расчеты следующие:
В результате получаем следующие данные по нагрузкам на фундамент:
При получении данных нужно пользоваться специальными справочными данными и нормами, которые зависят от материала, применяемого в строительстве дома.
Теперь почитаем сколько составит расчетная нагрузка, для этого, к общему весу сооружения прибавляем 30%, в результате получаем 92,3 тонны. Шаг винтовых свай под внутренней несущей стеной должен быть на 30% больше, чем для внешних стен.
Согласно всем полученным данным, одна винтовая свая СВЛ-108 с литым наконечником, будет иметь несущую способность в 4,65 тонн, а общее количество свай для фундамента 2-х этажного дома площадью 48м2 составит 20 шт.
Нагрузка на винтовые сваи: таблица, расчет, вес
Несущая способность – это показатель, который показывает, какую нагрузку сможет выдержать винтовая свая, с учетом допустимым деформаций почвы под ее острием. Придерживаясь особенностей почвы, сваи разделяют на два вида: висячие и сваи-стойки. Для первого типа характерно наличие опоры, которая залегает под нижними концами свайного элемента.
Сваи-стойки носят такое название по той причине, что их устанавливают в почку или в жесткие стержни грунта, роль которых состоит в передачи давления от здания к фундаменту. Висячие конструкции способны выдерживать нагрузка благодаря силе трения, которая формируется между почвой и боковой частью. Если присутствует боковое трение, а также достаточная длина, то под свайными элементами устанавливать опоры нет смысла.
Расчёт веса нагрузки винтовой сваи
Для расчета необходимо учитывать размеры винтовых свай и качество грунта, в которой они будут устанавливаться. Чтобы выполнить предварительный расчет необходимо произвести умножение площади основания на сопротивляемость почвы и уточнить расчет свайного фундамента.
Как правильно установить винтовые сваи оцинкованные, можно узнать прочитав данную статью.
На фото – устройство винтовых свай:
Например, для вычисления возможностей винтовой сваи 133, ввинченной в обычную глину, необходимо произвести следующий план действий:
Какая марка цемента подойдёт для заливки фундамента можно узнать из данной статьи.
На видео – о несущей способности винтовых свай:
Как сделать раствор для фундамента можно узнать из данной статьи.
Как определить допустимую надежность фундамента
Если вы будете использовать этот вариант расчета, то не получите достаточно обобщенный результат запаса прочности. Для окончательного определения несущих возможностей необходимо руководствоваться следующей формулой:
N=F/ γ,
в которой N – это расчетная нагрузка, F – это неоптимизированное значение несущей способности, для определения которого необходимо умножить площадь винтовой опоры на возможность почвы. Что касается последнего обозначения γ, то это коэффициент, показывающий запас прочности конструкции. Значение этого параметра напрямую зависит от точного вычислительных операций несущей способности опорной почвы. Также на значение этого параметра оказывает влияние общее количество свай в фундаменте.
Оголовок винтовой сваи размер и другие особенности можно прочесть из данной статьи.
С учетом указанных данных, необходимо отметить, чему будет равняться приведенный коэффициент надежности:
Винтовые сваи плюсы и минусы такой конструкции указаны в статье.
На основании указанной информации можно вычитать несущую способность для винтовых элементов 133, она будет составлять 3,5 т. Получить такой результат удается при точном определении аналогичной характеристики почвы. Еще можно получить результат на основании усредненных сведений о несущей способности почвы и сведений об общем количестве опор. В результате усредненное значение будет составлять 2,4 т.
На видео рассказывается, какую нагрузку выдерживают винтовые сваи:
Какая максимальная возможность одной сваи
После того, как стали понятны все нюансы процесса вычисления несущей способности для винтовой опоры, можно понять максимально возможную величину нагрузки, которую способен выдержать один элемент. Для этих целей необходимо воспользоваться такими сведениями:
На видео – несущая способность винтовых свай 108:
В результате для определения максимальной несущей способности винновой сваи необходимо воспользоваться таким алгоритмом:
Какой бетон нужен для фундамента двухэтажного дома можно узнать из данной статьи.
На основании представленного расчета можно сделать вывод, что одна опора, радиус лепестка у которой 30 см, и она углублена в плотный песок, способна выдерживать нагрузку в 24 тонны. Благодаря тому, что винтовые основания способны выдерживать такие большие нагрузки, они и получили сегодня такую широкую востребованность.
Как залить фундамент для дома из газобетона можно узнать из статьи.
Таблица несущей способности
С учетом представленного ранее расчета становится понятным, что значение несущей способности фундамента на сваях зависит от размеров этих элементов, а точнее от диаметра и длины свая.
Таблица 1 – Зависимость несущей возможности от размеров винтовых свай:
| Диаметр, мм | Несущая способность, кг | Длина, мм |
| 57 | 800 | 2000 |
| 76 | 2000-3000 | 2500 |
| 89 | 4000 | 2500 |
| 108 | 7000 | 2500 |
| 150 | 9500 | 3000 |
Несущая способность винтовых свай – это очень важный параметр, который определяет нагрузку, которую сможет выдержать конструкция.
О том каковы пропорции состава бетона для фундамента можно узнать из данной статьи.
При вычислении этого параметра необходимо принимать во внимание такие параметры, как несущая способность грунта, диаметр и длина сваи. Выполнить все вычисления можно самостоятельно без привлечения посторонних лиц. Если все расчеты были выполнены верно, то ваш дом прослужит вам в течение длительного времени.
Нагрузка на винтовые сваи: максимальные возможности
Предназначение
Такая разработка появилась неслучайно, ведь всем известно, что для легковесных сооружений зимнее пучение оборачивается серьезной проблемой, особенно если речь идет о строительстве деревянного дома на водянистой глинистой земле. Даже заглубление опоры ниже линии промерзания может не дать желаемого результата, так как малый вес постройки не противодействует существенным силам пучения, действующим на нижний сегмент основы, и она полностью или частично выталкивается вверх. И только благодаря расширению, которым снабжены винтовые сваи типа шуруп, удается избежать подобных неприятностей.
Свайно-винтовой фундамент
Плотный слой грунта надежно удерживает лопасть, и металлический штырь остается на своем месте. Здесь можно не беспокоиться о разрыве сваи, так как прочностные характеристики стали на растяжение соответствуют 330 – 600 МПа, в то время как силы пучения не превышают 0,2 МПа.
Прочность грунта основания
Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.
Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт. Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:
Такие данные содержат и строительные справочники, и СНиПы.
Типовые опоры, их диаметр и выдерживаемый вес
Размеры свай и их длина должны соответствовать категории строения. Типовые размеры конусных опор, задействованных в частном строительстве, имеют следующие параметры:
Первое цифровое значение обозначает диаметр стволовой части (мм), а второе – диаметр винтовой лопасти. Для конструкций, имеющих легкий вес, к которым можно отнести ограждения и садовые постройки, подойдет опора, ствольный диаметр которой равен 76 мм. Забор с кирпичными столбами, дачные пристройки, навесные конструкции и беседки устанавливают на конусы, у которых диаметр составляет 89 мм. Для небольшого деревянного дома из бруса и бревна, а также каркасных построек подходят оцинкованные лопастные стержни чуть большего размера (108 мм). Ну и завершают наш рейтинг самые мощные образцы несущих элементов фундамента (133 мм), с лихвой выдерживающие натиск тяжелой бревенчатой избы и пеноблочного сооружения. Чтобы точно рассчитать размеры необходимых свай с наконечником, нужно знать хотя бы приблизительный вес будущих хором.
Параметры часто используемых опор
Вес, масса и размеры винтовых свай
Сваи винтовые имеют вес и размеры, разработанные и утвержденные строго в соответствие с ГОСТами. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экспертизах. В ходе такого многоступенчатого процесса удалось подобрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.
Размеры винтовых свай
В приведенной ниже таблице указано соответствие диаметров и длины сваи к рабочей массе конструктивного элемента.
| Длина сваи, м | Диаметр сваи, мм | ||||||
| 57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | ||
| 1650 | 11 кг. | 12 кг. | 14 кг. | 22 кг. | 27 кг. | 38 кг. | |
| 1800 | 11 кг. | 13 кг. | 15 кг. | 23 кг. | 29 кг. | 41 кг. | |
| 2000 | 12 кг. | 14 кг. | 17 кг. | 25 кг. | 31 кг. | 45 кг. | |
| 2500 | 14 кг. | 17 кг. | 20 кг. | 30 кг. | 38 кг. | 55 кг. | |
| 3000 | 16 кг. | 19 кг. | 23 кг. | 35 кг. | 44 кг. | 64 кг. | |
| 3500 | 18 кг. | 22 кг. | 26 кг. | 40 кг. | 51 кг. | 74 кг. | |
| 4000 | 20 кг. | 25 кг. | 29 кг. | 45 кг. | 57 кг. | 83 кг. | |
| 4500 | 22 кг. | 27 кг. | 32 кг. | 50 кг. | 63 кг. | 93 кг. | |
| 5000 | 24 кг. | 30 кг. | 36 кг. | 55 кг. | 70 кг. | 102 кг. | |
| 5500 | 26 кг. | 33 кг. | 39 кг. | 60 кг. | 76 кг. | 112 кг. | |
| 6000 | 28 кг. | 36 кг. | 42 кг. | 65 кг. | 84 кг. | 121 кг. | |
| 6500 | 30 кг. | 39 кг. | 45 кг. | 70 кг. | 90 кг. | 131 кг. | |
| 7000 | 32 кг. | 42 кг. | 48 кг. | 75 кг. | 97 кг. | 140 кг. | |
| 7500 | 34 кг. | 45 кг. | 51 кг. | 80 кг. | 103 кг. | 150 кг. | |
| 8000 | 36 кг. | 48 кг. | 54 кг. | 85 кг. | 110 кг. | 159 кг. | |
| 8500 | 38 кг. | 51 кг. | 57 кг. | 90 кг. | 116 кг. | 169 кг. | |
| 9000 | 40 кг. | 53 кг. | 60 кг. | 95 кг. | 124 кг. | 178 кг. | |
Диаметр винтовых свай служит ключевым параметром при использовании в строительстве. Длина может быть изменена с помощью простой нарезки первоначального прута, а вот диаметр закладывается в проекте и с учетом этого изготавливается на производстве. Архитектор, при выборе свайно-винтового типа основания для будущего строения, обязан точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные габариты и характеристики свай.
Вес, размер, масса и другие характеристики винтовых свай
Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль при формировании несущей способности фундамента. Установлены средние несущие способности для каждого типа сваи: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору для нагрузки в 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн. Особенность конструкции заключается в том, что вес самой сваи не оказывает влияния на несущие характеристики будущего основания.
Самая распространенная длина сваи составляет 2,5 метра. Такая величина обеспечивает надежность конструкции и качество основания для любого типа здания. В целом, на современном строительном рынке присутствуют сваи с длиной от 0,5 метра до 11,5. Хотя большинство из них редко применяются в производстве.
Как уже упоминалось, вес винтовой сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для нагрузки до 7 тонн. Отсюда следует вывод – конструкция сваи служит лучшим примером рационального использование материалов. При минимальных вложениях и точном следовании проекту удается создавать строения высокой прочности и безопасности.
Достоинства
Фундамент на сложном ландшафте
Винтовые сваи активно используются в частном строительстве. Такой фундамент с ростверком из бетона или без него отлично подходит для возведения малоэтажных зданий. Он без проблем выдерживает вес небольшого кирпичного или деревянного дома, подсобных сооружений из пенобетона и каркасных хозяйственных построек. Основа с металлическими опорами проста в установке, надежна и доступна по цене. Но самое главное – конструкция может монтироваться на сложных грунтах с различным рельефом в любое время года и при любой погоде. Экофундамент не требует вырубки растительности и под него необязательно проводить вертикальное планирование участка. Стоит отметить, что в некоторых случаях винтовые сваи под фундамент являются единственным и незаменимым решением.
Допустимая нагрузка – важнейший показатель винтовых элементов фундамента
Важной характеристикой винтовых свай, влияющей на правильный их подбор при устройстве фундаментов под конкретные сооружения, является несущая способность.
Это ничто иное, как учитывающая деформации почвы максимальная нагрузка, которую выдерживают сваи без потери своих функциональных качеств. Для грунтов с различными прочностными характеристиками, а также изделий, отличающихся длиной, диаметром трубы и лопастей – она разная.
Далее ознакомимся с параметрами, от которых зависит допустимая нагрузка на винтовые сваи, а также с правильным её теоретическим расчётом.
Недостатки
Несмотря на многочисленные плюсы, такие опоры все же имеют и минусы, и в первую очередь – это меньший ресурс, нежели у бетонных элементов аналогичного назначения. Этот недостаток вызван тем, что металлические опоры подвержены коррозии, которую провоцирует влажность почвы. К тому же нередко можно столкнуться с откровенно некачественным товаром, выпущенным недобросовестным производителем, и от этого никто не застрахован. Экономия на материалах, применение сварки, отсутствие антикоррозийной обработки приводят к тому, что столь важный несущий элемент быстро разрушается.
Один из недостатков конструкции
Сколько смогут прослужить трубы, напрямую зависит от марки и толщины металла, степени обработки и состава антикоррозийного средства, качества шва в местах сварки, состава и водонасыщенности грунта. Выбрать действительно качественный товар можно руководствуясь сопроводительными документами:
Неправильная эксплуатация, неверно подобранный диаметр опор, некорректно рассчитанный вес постройки или погрешности монтажа уменьшают ресурс изделия на несколько лет. К примеру, вы одновременно используете металлические сваи в качестве опор и заземлителя, но в случае аварийного обрыва нулевого проводника и утечки тока через стальной конус коррозийный процесс многократно усилится, и в первую очередь это произойдет в области сварного шва. Если рядом с участком, в пятидесятиметровой зоне, присутствуют электроподстанции, сотовые ретрансляторы, железнодорожные полотна, а грунт содержит большое количество влаги, свайно-винтовой фундамент будет постоянно подвергаться вредоносному воздействию (блуждающие токи, колебания грунта).
Способы погружения СВС
Все типы винтовых свай лучше вкручивать без использования спецтехники. Исключением являются участки со значительным перепадом высот, где неудобно перемещаться с рычагами вокруг вертикально установленной сваи.
При ручном вкручивании свай для основания дома рычаги (обрезки труб, ломы) фиксируются на теле несколькими способами:
Спецтехника не нуждается в специальных приспособлениях, в навесном оборудовании предусмотрена возможность надежного зацепления тела сваи. Этот вариант предпочтительнее при мелком шаге свайного поля, вблизи деревьев или внутри плотной застройки.
В любом случае требуется защита внутренней поверхности тела свай бетоном, наружную поверхность можно покрасить дополнительно сразу после покупки СВС у производителя.
Определение крутящего момента
Для обеспечения максимального ресурса дома недостаточно купить СВС, вкрутить их ниже отметки промерзания, смонтировать оголовки и ростверк. Лопасти должны погрузиться в пласт с нормальной несущей способностью, поэтому глубина промерзания не является показателем глубины заглубления. Например, на болотистом участке может попасться плавун или торфяник, СВС нужно погрузить ниже него.
Поэтому ручное вкручивание предпочтительнее на ровных участках, где рабочим удобно перемещаться по кругу с рычагами. На неровном рельефе можно использовать спецтехнику. Однако оба способа наиболее эффективны лишь при гарантированном достижении несущего пласта. Его глубину можно определить двумя способами:
Второй способ гораздо дешевле, поэтому используется в 80% случаев. Для этого применяется комплект SMP производителя Скиф, состоящий из 4-х метровой составной СЛС, СВС, рычагов (2 м каждый), прибора УККМ, позволяющего измерить усилие затяжки.
После прохождения отметки промерзания этим прибором контролируется крутящий момент. При достижении несущего пласта резко увеличивается крутящий момент, замеряется проектная глубина для конкретного участка. После этого застройщик может смело заказывать сваи необходимой длины в нужном количестве.
Пробные СВС не нужно заливать бетоном, так как этот комплект многоразовый, свая демонтируется для следующих испытаний. При значительном периметре пятна застройки учитывается шаг свайного поля, комплект Скиф может вкручиваться в нескольких местах.
Типы лопастных свай
Винтовые сваи бывают двух типов: сварные и литые оцинкованные типа шуруп, а разделяются они в зависимости от метода интеграции наконечника.
Сварной наконечник
В первом случае мы имеем дело с эконом-вариантом, изготовленным из трубы и приваренной к ней винтовой лопасти. Часто подобные изделия бывают некачественными, так как их можно запросто изготовить кустарным способом, соответственно, и цена на них подозрительно низкая. Именно такие виды винтовых свай вызывают массу недовольных отзывов, что и неудивительно, ведь они портят экофундамент из бетона и служат мало.
Экономный вариант
Малейшая погрешность во время сваривания лопасти и трубы приведет к тому, что во время завинчивания в плотном грунте свая отклонится от вертикали. В худшем случае лопастные изделия типа шуруп разрываются в месте сварочного шва. Естественно, устойчивость дома будет нарушена и рано или поздно он перекосится или просядет.
При ручном закручивании вы отчетливо почувствуете отрыв: несущий элемент будет с особой легкостью проворачиваться, но в землю так и не уйдет. Гораздо опаснее то, что низкосортная опора со временем деформируется подобным образом из-за ржавчины или повреждения шва. После разрыва между трубой и наконечником вся нагрузка неравномерно перейдет на соседние сваи, отчего под ростверком появится проседание, и дом приобретет статус аварийного.
Если уже и использовать дешевые экземпляры с приваренным наконечником, то только для монтажа ограждений и времянок.
Начиная строительство дома, для своего же блага интересуйтесь у подрядчика, какие опоры, литые или сварные, он использует в своей работе.
Свайные технологии
В современном строительстве используется несколько видов свайных технологий, отличающихся друг от друга типом свай и способом их заглубления. Свайные фундаменты используются как в частном малоэтажном строительстве, так и при возведении массивных заводских цехов, жилых многоэтажек или крупных торговых к применению данной технологии служат:
Жилой дом на свайных опорах
По методу своего заглубления свайные стойки могут быть:
Винтовые сваи являются на сегодня наиболее востребованным видом опор для частного строительства благодаря целому ряду преимуществ. Прежде всего, «винтовая» методика предусматривает максимально простую технику заглубления опор. Опускаются в почву они при помощи вращения, работая подобно буру.
При этом для вращения опор вполне хватит мускульной силы 2 человек и прочного рычага, сделанного из трубы или толстой арматуры: свая заходит в землю, как штопор, врезаясь в грунт спиралевидным наконечником.
Конструкция винтовой опоры
Для установки же забивных или буронабивных свай требуется привлечение дорогостоящей техники со специальными приспособлениями. Благодаря простоте монтажа винтовых свай значительно увеличивается и скорость строительства, что является немаловажным плюсом в условиях ограниченного по времени строительного сезона.
Другим преимуществом является простота изготовления винтовых свай – сделать их можно в домашних условиях из обрезков толстостенной трубы (для стойки) и листового металла (для спиралевидных лепестков).
Несущая способность винтовой сваи: расчёт
Несущая способность винтовых свай находится путём умножения площади опоры на несущую силу грунта. Рассмотрим этот расчёт на примере винтовой сваи 133, погружённой в глинистую почву:
Вывод: один свайный элемент модели 133, с глубиной погружения в глинистую почву на 2-2,5 м, может выдержать нагрузку в 4,2 т.
Винтовые сваи
Как учесть надёжность конструкции при расчётах?
Однако описанный в середине статьи расчёт является приближённым. В нём не учитывается показатель запаса прочности деталей. Для этого необходимо произвести итоговый расчёт по формуле: N=F/Y, где N – искомая нагрузка, F – её приближённое значение, полученное вышеописанным способом расчёта, Y – коэффициент запаса прочности. Последний показатель зависит от правильности расчётов и числа свайных элементов. Его подбор осуществляется по таким параметрам:
Пример: в продолжение нашего расчёта для свайного элемента модели 133 найдём уточнённую несущую способность: 4,2/1,2=3,5 т. Этот показатель будет использоваться при проведении точных инженерно-геологических исследований. Если же используются усреднённые табличные показатели, то искомая величина равна 4,2/1,75=2,4т.
Винтовые сваи: габариты
Определяем максимальную несущую способность одного свайного элемента
Чтобы найти максимальную несущую способность одного свайного элемента, потребуются сразу несколько данных. Для наглядности возьмём следующие показатели:
Максимальную несущую способность вычисляем следующим образом:
Вывод: несущая способность одного элемента винтовых свай с диаметром опоры 300 мм составляет чуть больше 24 тонн. То есть допустимые нагрузки (вес стен, перекрытия, мебели и т.п.) на опоры при такой глубине залегания не должны превышать 24 тонны. Как видите, правильно рассчитанная несущая способность винтовых свай гарантирует, что наш фундамент выдержит вес перекрытий, стен, ветровую и снеговую нагрузку.
Винтовые сваи
Винтовые сваи
Критерий необходимости учёта выдёргивающей нагрузки
Согласно СП 22.13330.2011, критерием для учёта выдёргивающей нагрузки является выполнение следующего условия:
где Fn – нормативная выдергивающая сила;
Gn – нормативный вес свайного основания;
β – угол действия выдёргивающей силы относительно вертикали;
γс – коэффициент, определяющий условия работы сваи;
R“0 – расчётная величина сопротивления грунта обратной засыпки;
A0 – величина площади проекции верхней части свайного основания на плоскость, которая перпендикулярна направлению действия выдёргивающей силы.
Выдергивающая нагрузка может быть не учтена только в том случае, когда она по направлению действия совпадает с осевой линией винтовой сваи.
Длина забивных свай
Различают забивные сваи железобетонные, бетонные, деревянные. По форме – круглые, квадратные, тавровые, двутавровые, полые.
Стандартные длины от трех до 16 метров. Минимум для железобетонной сваи:
Можно использовать больше или меньше, их выполняют под заказ. При большой глубине погружения чаще применяются составные сваи, и забивной метод используется редко, обычно комбинированный.
Диаметр ж/б свай до 80 сантиметров, оболочек – до метра.
Смотрите дополнительно по Ж/Б сваям:
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.
Требования к качеству свай
Изделия должны соответствовать следующим требованиям:
Простой расчет количества свай
Количество элементов фундамента зависит от размеров строения и его веса. Расстояния между элементами фундамента могут быть следующими:
Чтобы точно подсчитать необходимое число элементов основания, нужно выполнить несколько действий:
Таким образом, рассчитать сваи для описываемого типа фундамента можно самостоятельно достаточно легко.
Как определить площадь свайной подошвы
Лопасти при ввинчивании в грунт, сдавливают его пласты и осуществляют почвенное уплотнение. Когда свая установлена, она начинает играть роль подошвы и воспринимает на себя нагрузку здания. Для расчета нагрузки, которую могут выдержать опоры-трубы, нужно вычислить площадь подошвы каждого изделия.
Вычисляемая площадь представляет собой окружность, и образуемая винтовой лопастью фигура – круг. Расчет основан на формуле:
Значение радиуса в данном случае равно удалению самой крайней точки на лопасти винта от оси сваи. Обычно завод-изготовитель винтовых изделий снабжает свою продукцию готовыми таблицами, в которых указана площадь подошвы каждого вида изделий.
Заводские сваи с остроконечной лопастью
Расчет: нормированным диаметром для сваи 108 является значение в 30 см. Получается, что радиус составляет ½ диаметра, или 15 см. Используя вышеупомянутую формулу для определения площади круга, получается 706,5 кв. см (3,14*15).
Нужна ли бетонная инъекция в тело сваи
Наиболее эффективны СВС в болотистой местности, на сложном рельефе. Однако полая конструкция, даже при герметично приваренном оголовке покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:
Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для свай с толщиной стенки 3 – 4 мм. Чем чаще шаг свайного поля, тем больше потребуется изготовить бетонной смеси. В нормальных условиях (диаметр тела 11 см) расход материала составляет 8 л/м.
Сфера применения винтовых изделий
Применение свайно-винтовых изделий в различных отраслях жизнедеятельности человека имеет широкий диапазон:
Важно: на расчет предельной нагрузки на опору оказывают влияние не размеры самих изделий, а площадь их подошвы и несущие возможности грунта.
Длина буронабивных свай
Бурение под сваи обычно осуществляется на глубину от 10 метров (минимум, рекомендуемый СНиП) до 30.
На самых зыбких грунтах, под водой, для строительства особо важных сооружений возможно погружение до 50 метров, но уже с применением обсадных труб.