Сваи винтовые как выбрать: Как правильно выбрать винтовые сваи для фундамента. Тимерлайн – Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома

Как выбрать диаметр винтовых свай

С каждым днем винтовые сваи в качестве различных опор набирают все большую популярность. Обуславливается это их доступностью, надежностью и практичностью. Сегодня винтовые сваи используют практически для всех типов строений и сооружений – от заборов на винтовых сваях до капитальных домов для постоянного проживания.

Купить винтовые сваи в нашей компании можно любого типоразмера. Собственное производство позволяет давать 100% гарантию качества на выпускаемую продукцию. Защитное покрытие эмали на эпоксидной основе позволяет предотвратить преждевременную коррозию, что увеличит срок эксплуатации сваи на несколько десятилетий.

Перед строительством фундамента важно правильно выбрать диаметр и длину сваи. Для этого наши специалисты в согласованные сроки проводят пробное завинчивание непосредственно на месте установки фундамента и рекомендуют длину и оптимальные параметры винтовых свай.

Несущую способность винтовых свай обеспечивают такие параметры, как диаметр и толщина лопасти винтовой опоры, на горизонтальную стабильность сваи влияет диаметр и толщина ствола.

Например, для строительства забора из сетки «рабицы», сетки GITTER, или сварных секций, а также сооружений с нагрузкой на каждую опору до 800 кг (например, теплицы, мостики, ступени, беседки, качели и т.д.) подойдут сваи диаметром 57мм с лопастью диаметром 180мм. Эти сваи достаточно просто установить самостоятельно с помощью обычного лома и других подручных материалов.

Для строительства сплошного забора (профнастил, металлический штакетник высотой от 1,5 метров) или небольших садовых построек, например, хозблок, туалет, сарай, «курятник» подойдет свая диаметром 76 мм с лопастью диаметром 220мм. Она способна выдерживать вертикальную нагрузку от 1,5 тонн. При установке этих свай требуется определенный опыт и усиленные рычаги.

Для одноэтажных деревянных построек, а также для тяжелых кованых заборов применяются сваи диаметром ствола 89мм с лопастью диаметром 250мм, вертикальная нагрузка от 3 тонн. Чтобы грамотно установить сваи этого типа, лучше обратиться к специалистам нашей компании.

Наиболее часто применяемая в дачном строительстве свая – это винтовая свая диаметром 108 мм со сварной лопастью диаметром 300мм. Их активно применяют для строительства каркасных домов и средней тяжести деревянных домов из бревна или бруса. Каждая опора способна выдерживать нагрузку от 4,5 тонн в зависимости от типа грунта. Для завинчивания этих свай применяются механические системы или ручной труд. Чаще всего установку фундамента на сваях этого типа доверяют нашим специалистам.

Винтовые сваи диаметром 133 мм применяются для возведения домов из бревна большого диаметра, газобетона, на слабых грунтах, промышленных объектах и т.д . Они обеспечат необходимую надежность и непоколебимость дома в течение долгих десятилетий. Свая 133 мм выдерживает нагрузку от 7,0тонн.

Следующие размеры винтовых свай (159-219) в частном строительстве практически не применяются, а используются для возведения промышленных конструкций, зданий и сооружений, например, ангаров, мостов, причалов и т.д. или для специальных условий.

Хотите купить винтовые сваи высокого качества по выгодной цене? Тогда звоните и заказывайте по телефону 8-800-700-61-28! Звонок бесплатный из любого региона России.

Винтовые сваи: область применения, выбор и использование

Самым главным в строительстве дома является этап формирования фундамента. Данный этап занимает большую часть времени в возведении здания. Зачастую неграмотные или недобросовестные застройщики выполняют данный этап с нарушениями технологии, прибегая к неподходящим или дешевым материалам фундамента. Некоторые исполнители не могут создать прочный фундамент из-за неровного ландшафта. Для того, чтобы быстро создать прочный и надежный фундамент на любой поверхности применяют винтовые сваи. Благодаря этим сваям, срок возведения фундамента можно сократить более чем наполовину. Однако, не все так просто, как кажется, поэтому в данной статье мы рассмотрим область применения винтовых свай, критерии выбора конструкции, а также правила использования винтовых свай.

Область применения винтовых свай

Для начала дадим определение винтовой свае. Конструкция представляет собой металлический стержень, на конце которого находится винтовая лопасть, которая должна погружаться в землю. На сегодняшний день изготавливают сваи длиной до 20 м, с шириной лопасти до 2,5 м. Сваи способны погружаться в землю на всю свою длину. Конструкция винтовых свай достаточно проста, поэтому ее не сложно изготовить самому при наличии необходимого оборудования и материалов.

Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:

• используются при сложном рельефе местности. Винтовые сваи дают возможность построить фундамент на местности с большими перепадами высот. Сваи позволяют пропустить земляные работы по выравниванию местности. Благодаря этому, экономится время и деньги.
• используются для пристроек к другим зданиям. При выполнении работ пристроя к зданию, новый фундамент способен сместить равновесие старого фундамента, что может привести к наклону или разрушению постройки. Винтовые сваи используются для возведения пристроек, так как они не смещают грунт вокруг близстоящего здания.

• используются для быстрого возведения фундамента. Построить фундамент при помощи винтовых свай можно за пару дней, для этого важно владеть необходимым оборудованием и знаниями. В любом случае, фундамент из свай всегда изготавливается быстрей более чем в два раза обычного времени.
• используются при возведении линий электропередачи (ЛЭП). Сваи способны выдержать большую нагрузку, а также легко достаются обратно в случае необходимости.
• используются для усиления действующего фундамента. Старые здания теряют прочность фундамента, в таких случаях винтовые сваи оказывают дополнительную опору. Сваи выставляются вокруг периметра фундамента, а затем кронштейнами крепятся к аварийным областям конструкции, тем самым увеличивают несущую способность.

Причисленные области применения являются основными, однако, сваи универсальны и подходят практически для любого случая.

Виды винтовых свай

Винтовые сваи имеют простое строение. Их различают по способу изготовлению. Виды свай:

1. Сварные сваи. На заостренный металлический стержень приваривают лопасти. Для изготовления качественной сваи применяется плазменная резка. Данная свая не выдерживает очень большие нагрузки, поэтому подходит для небольших сооружений.
2. Комбинированные сваи. Данный вид состоит из двух частей – конуса и лопасти. Этот вид свай способен выдерживать нагрузку до 50 тонн.
3. Литые сваи. Стержень и лопасти – это единое целое. Сваи обладают повышенной прочностью из-за монолитной конструкции.

Критерии выбора винтовых свай

Покупая винтовые сваи, необходимо знать их характеристики и конструкцию. Для выбора надежной и подходящей сваи для вашего здания нужно ознакомиться с длиной и диаметром сваи.

Диаметр стержня сваи

Самыми популярные стержни сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. Рассмотрим каждый из них.

• 57 мм. Небольшие сваи, предназначенные для удержания заборов или легких сооружений.
• 76 мм. Сваи с таким диаметром также используются для заборов, но уже с утяжелителями в виде профнастила. Свая подходит для легких сооружений (туалет, беседка). Способно удерживать вес до 2т.
• 89 мм. Предназначаются для формирования фундамента для террас или веранды, а также небольших одноэтажных домов. Удерживают вес до 4 т.
• 108 мм. Сваи с данным диаметром пользуются наибольшей популярностью, так как применяются для строительства фундамента двухэтажных домов, различных пристроек и небольших кирпичных зданий. Способны выдерживать сооружения весом до 6 т.

Кроме этих популярных видов выпускают сваи с диаметром до 325 мм.

Длина сваи

Приобретая сваю, нужно отталкиваться от типа грунта и его глубины окаменелости. Длина сваи зависит именно от глубины твердых пород глины. Для того, чтобы выбрать нужную длину, используйте садовый бур. Медленно углубляйте винт в грунт, иногда проверяя плотные куски глины. При их обнаружении, прекратите бурить, измерьте длину. Данная глубина будет соответствовать оптимальной длине будущей сваи. 

Правила использования винтовых свай

Монтаж винтовых свай – это не сложный процесс, но требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим основные правила последовательной установки данной конструкции.

• Выполняя монтаж винтовых свай, обязательно обеспечить присутствие 3-5 человек. Одному и даже вдвоем установить сваи невозможно.
• Перед началом установки рассчитайте количество необходимых свай. Рассчитывайте общую нагрузку на фундамент, этажность дома. От этого зависит количество конструкций.
• Обязательно измерение геологических характеристик местности. Определяют твердость грунта, количество сточной воды, рыхлость и мягкость грунта. Создают схему, на которой отмечают расположение отдельной сваи, при этом рассчитывая нагрузку на каждую.По созданной схеме нужно расположить сваи на земле, именно так получится грамотно распределить нагрузку будущего сооружения.

• Отметив сваи на схеме, приступайте к оформлению лунок для будущих свай. Их глубина должны быть не более 20 см. В случае, если конструкция не вкручивается, лунку можно сделать глубже, но не более 30 см.
• Установив сваю в лунку, начинайте ее вкручивание в лунку. В верхний угол сваи вставляют два длинных стержня. С их помощью создается рычаг, который передаст вращательный момент. Чем длиннее стержень рычага, тем проще вкручивать. Осуществляя вкручивание сваи, один человек должен следить за тем, чтобы конструкция размещалась перпендикулярно поверхности без перекосов, для этого используют уровень. Его вертикально прикладывают к стержню сваи. Увидев перекос сваи, следует сразу же исправить неровность. Чем глубже будет закручена свая, тем сложней будет это исправить.
• Вкрутив сваи, пространство вокруг них необходимо залить бетоном. Обеспечить прочность помогает арматура, которая вставляется в лунку. Утрамбованный бетон высушивается. Благодаря бетону, пустое пространство между лункой и сваей полностью заполняется, тем самым защищая сваю от коррозии. Защитить наружную часть сваи от ржавчины помогает специальное защитное покрытие, например, эмаль по ржавчине. Если проигнорируете этот этап, металл начнет разрушаться под действием коррозии, свая может перестать выполнять свои функции.

Советы профессиональных строителей

Рассмотрим несколько полезных советов, которые позволят возвести прочный и долговечный фундамент:

• не обязательно выравнивать сваи строго перпендикулярно земле, допускается отклонение не более чем 2 градуса;
• в случае, если по пути вкручивания сваи возникло препятствие, следует найти другое место для конструкции;
• свая должна быть вкручена минимум на 100 см;
• при постройке временной конструкции необязательно бетонировать сваи, они могут быть использованы еще раз.

Фундамент из винтовых свай на сегодняшний день является одним из самых популярных и востребованных. Его прочностные и надежные характеристики позволяют построить качественный фундамент здания. Чаще всего данный тип фундамента применяется для каркасного строительства. Эта система обеспечивает долгий срок службы фундамента, а ее установка не требует большого количества усилий. В данной статье мы рассмотрели основные понятия о данной конструкции, область применения и критерии выбора винтовых свай, а также правила их использования. Прочитав эту статью, у вас получится возвести надежный фундамент для вашего дома.

02.08.2019

Подписаться на рассылку

Плюсы и минусы отечественных конструкций (конфигураций) винтовых свай

Еще в XX веке в технологии строительства фундаментов из винтовых свай наметились два принципиально разных подхода – отечественный и западный. Российские разработчики добивались повышения несущей способности сваи за счет прямо пропорционального увеличения диаметра ствола и лопасти. Западные же специалисты для этого в первую очередь увеличивали диаметр, толщину и количество лопастей, и только затем – диаметр ствола.  

Разработка свай в нашей стране велась независимо от западных исследований. Та конструкция, которая сейчас часто используется (стальная винтовая свая с одной лопастью в 1,25 витка, начинающейся на скошенной части ствола и плавно увеличивающейся в ширину), была изобретена Виктором Железковым. Он выбрал эту конфигурацию, потому что такое расположение лопасти облегчало и ускоряло процесс завинчивания, особенно в плотных и промерзших грунтах, и делало сваю более универсальной. Так как технологию в Советском Союзе использовали в военном строительстве, строительстве ЛЭП и трубопроводов, именно скорость и универсальность были главными приоритетами, на что и ориентировался В.Н. Железков.

Действительно, расположение значительной части лопасти на конусе облегчает погружение сваи даже в грунты с высокой плотностью, но ее несущая способность при этом существенно снижается. Это происходит из-за технологических особенностей погружения и конструктивных параметров сваи: во время установки возникают изгибающие моменты, являющиеся прямым следствием случайных эксцентриситетов, а вдоль ствола появляются зоны разуплотнения (пустоты и «зазоры» в контактной области «ствол-грунт»), что в процессе работы либо обеспечивает в незначительной степени, либо вовсе не обеспечивает (при использовании свай малых и средних диаметров) мобилизацию сил сопротивления грунта по стволу.

Чтобы свести к минимуму воздействие перечисленных факторов и повысить несущую способность как раз и приходилось увеличивать диаметр ствола и лопасти, что в свою очередь вело к увеличению материалоемкости. Тем не менее эта конструкция использовалась достаточно активно.

На Западе винтовые сваи сразу стали применяться в сфере гражданского строительства, их цена должна была быть конкурентной. Поэтому, решая проблему обеспечения необходимой несущей способности при минимальном увеличении материалоемкости, зарубежные разработчики делали акцент на изменение конструкции.

В результате конструкторы отказались от крепления лопасти к конусу, а для повышения несущей способности по грунту, как правило, увеличивали количество лопастей и их диаметр.

Сегодня идея повышения несущей способности за счет изменения параметров лопасти получила дальнейшее развитие. Для минимизации нарушений структуры грунта во время монтажа на основании данных о физических характеристиках грунтов подбирается конфигурация лопасти (более подробная информация в статье «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Развивая западные идеи и адаптируя их к российским условиям, компания «ГлавФундамент» уделяет большое внимание совершенствованию существующих модификаций винтовых свай. Математическое моделирование в системах автоматизированного проектирования и натурные испытания позволили нам сделать вывод, что не только введение второй и последующих лопастей и использование конфигураций, учитывающих особенности грунтовых условий, но и рассчитанное взаиморасположение лопастей, их шаг и угол наклона снижают вероятность возникновения зон разуплотнения в процессе погружения, приводят не только к мобилизации сил трения по стволу, но и включению в работу сваи значительного объема околосвайного массива грунта.

Стоит сказать, что в СССР изначально использовались сваи только с литым наконечником. Только в конце XX века, когда появилось и стало практически повсеместно вводиться в эксплуатацию высокоточное оборудование для резки металла, строители начали применять сварные винтовые сваи. Но даже после этого производители сохраняли ориентированность на универсальность конструкций (из-за большого разнообразия грунтовых условий) и скорость установки (подробнее о литых и сварных наконечниках – в статье «Литые или сварные наконечники?»).

Таким образом, отсутствие спроса на отечественные конфигурации винтовых свай на мировом рынке (как и во многих строительных отраслях России) связано с их высокой материалоемкостью в сочетании с низкими показателями несущей способности.

Расчет толщины стенки ствола винтовой сваи

Первая точка зрения, по всей видимости, основывается как на положениях IBС (International Building Соdе – международный строительный кодекс, разработанный Международным советом по нормам и принятый для использования в качестве стандарта для большинства юрисдикций в США), так и на некоторых данных, содержащихся в отечественной справочной и научной литературе по строительству. 

Так, по Н.С. Метелюку «ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной горячекатаной стальной трубы с толщиной стенки ствола винтовой сваи 10-14 мм» [1; 29]. Эта мысль, по мнению приверженцев данной точки зрения, подкрепляется и положениями IBС [4; 407], в которых содержатся упоминания, что толщина стенки должна начинаться от 9,5 мм (пункт 1810.3.5.3.1 IBС-2009). 

Более того, сторонники использования винтовых свай с максимальной толщиной стенки идут дальше и настаивают, что в отдельных грунтах скорость коррозии стали (при отсутствии защитного покрытия или при его повреждении при завинчивании) может и вовсе достигать 0,2-0,5 мм в год. В результате ими делается вывод о том, что сваи с толщиной стенки ствола (трубы) 3,5-4 мм по международным строительным нормам (IBС-2009) вообще не подходят для строительства фундаментов постоянных сооружений, а вместо них рекомендуется использовать только стенку не менее 9-10 мм. 

Отвечая на приведенные доводы, стоит отметить, что в указанной работе Н.С. Метелюка речь идет не о том, какие сваи должны производиться, а о том, какие сваи выпускались в СССР в 1977 году, когда они использовались исключительно на промышленных объектах, характеризующихся значительными нагрузками. 

Кроме того, пункт 1810.3.5.3.1 IBС-2009 никакого отношения к винтовым сваям не имеет. Это подтверждает оригинальный текст документа: «1810.3.5.3.1 H-piles. Sections of H-piles shall comply with the following: 

1. The flange projections shall not exceed 14 times the minimum thickness of metal in either the flange or the web and the flange widths shall not be less than 80 percent of the depth of the section. 

2. The nominal depth in the direction of the web shall not be less than 8 inches (203 mm). 

3. Flanges and web shall have a minimum nominal thickness of ⅜ inch (9.5 mm)» [4; 407]. 

Упоминаемые здесь H-piles – это забивные сваи, имеющие форму двутавра. Стоит отметить, что данный тип свай рассчитан на восприятие не только проектных нагрузок, но и нагрузок, возникающих в процессе технологического погружения опор, то есть их забивки. 

К винтовым же сваям (hеliсal piles) относится пункт 1810.3.5.3.3. Приводим оригинальный текст: 

«1810.3.5.3.3 Hеliсal piles. Dimensions of the central shaft and the numbеr, size and thickness оf hеliсal bearing platеs shall bе sufficient tо support the dеsign lоads» [4; 408]. 

Здесь указано, что размер центрального ствола, толщина лопастей и т.п. не регламентируются и зависят от «dеsign lоads» – проектных нагрузок.

Таким образом, никакого запрета на использование винтовых свай с толщиной стенки менее какого-либо определенного значения в IBС-2009 не содержится, а есть лишь указание, что все параметры «должны обеспечивать восприятие проектных нагрузок» [4; 408]. В российском СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» толщина стенки ствола винтовой сваи также не нормируется [2; 25].

Что касается ржавления металла , говорить о том, что скорость коррозии всегда составляет 0,2-0,5 мм в год – некорректно, так как она, во-первых, нелинейна, а во-вторых, существенно различается для разных грунтовых условий (от 0,3 мм за 25 лет для природных ненарушенных грунтов до 0,5 мм за 5 лет для неуплотненных и агрессивных насыпей).

На разницу протекания коррозионных процессов в различных грунтах указывает и Британский стандарт BS 8004 [3] «Фундаменты» (пункт 10.3.5). Так, в соответствии с данным документом остаточная толщина стальных свай, устанавливаемых в ненарушенные почвы, «остается в пределах допустимых значений толщины даже после многих десятилетий эксплуатации», так как скорость коррозии в данных грунтах не превышает 1-2 мм за 100 лет. В то же время в нарушенных почвах «использование окислительно-восстановительного потенциала, удельного сопротивления грунта и значений рН может иметь определенное значение для прогнозирования скоростей коррозии». Однако даже в этом случае толщину металла следует подбирать индивидуально, ориентируясь на степень агрессивности нарушенных почв.

Подробнее о коррозии винтовых свай Вы можете прочитать в статье «Коррозия винтовых свай. Как продлить срок службы свайно-винтового фундамента?».