Винтовые сваи марка металла

Обновлено: 18.05.2024

При покупке товара или услуги мы в первую очередь обращаем внимание на качество. Но если товары или услуги относятся к области, в которой мы не являемся экспертами, определить их качество иногда бывает сложно. Как в случае с винтовыми сваями.

Содержание статьи:

Многие нечистые на руку компании активно пользуются слабой осведомленностью своих клиентов и без зазрения совести «впаривают» им второсортный хлам под видом передовых разработок. Как же не попасться на удочку мошенников и купить качественные сваи? На что стоит обратить внимание?

1. Толщина металла. Берите с собой микрометр!

Такие геометрические параметры, как толщина стенки ствола и лопасти подбираются индивидуально еще на стадии проектирования фундамента. Основанием для выбора служат не только данные о нагрузках, но и данные о коррозионной активности грунта, определением которой многие компании безосновательно пренебрегают.

Толщина металла – важнейший фактор, влияющий на срок службы, надежность и прочность винтовой сваи. Для уточнения правильности подбора этого параметра рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам (подробную информацию о разных типоразмерах свай Вы найдете в статье «Как выбрать винтовые сваи для фундамента?»).

В Международном строительном кодексе (International Building Code), рекомендованном к обязательному использованию, толщина стенки ствола, а также толщина лопасти не регламентируются. В соответствии со стандартами IBС эти показатели ставятся в прямую зависимость от проектных нагрузок. В российском СП 24. 133330.2011 «Свайные фундаменты» нормативные показатели для толщины металла также не прописаны (эта тема рассматривается нами в статье «Подбор толщины стенки на основании требований к сроку службы»). Все это приводит к тому, что многие производители экономят на металле.

Поэтому использование определенного типоразмера свай должно быть четко обосновано в соответствии с требованиями ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения». Сваи с толщиной стенки ствола 4 мм допустимо использовать при возведении фундаментов легких сооружений (беседка, забор и т.п.), временных сооружений (при условии, что нагрузки от них будут сравнительно невелики) и в слабоагрессивных грунтах. При строительстве же капитальных сооружений, а также при устройстве фундамента в средне- и сильноагрессивных грунтах лучше выбрать сваи с толщиной стенки ствола от 5 мм.

Фактический показатель толщины стенки ствола частенько может не соответствовать заявленному. Из-за этого вместо толщины металла 4 мм на деле можно получить 3,5 мм, а то и вовсе 3,2 мм (российский ГОСТ, кстати, допускает отклонения по показателю толщины металла в пределах 10%, на чем и может впоследствии сыграть производитель).

Если говорить о толщине лопасти, то и здесь среди производителей единства нет.

Подавляющее большинство компаний используют конструкции с толщиной лопасти 5 мм. Однако результаты расчетов, подтвержденные результатами испытаний и опытом практического применения, свидетельствуют о том, что эта толщина, как правило, оказывается недостаточной для лопасти.

При толщине 5 мм лопасть оказывается неустойчива к деформациям, зачастую не обеспечивает необходимую несущую способность по материалу и т.п. Увеличение же толщины металла всего на 1 мм увеличивает жесткость пластины (лопасти) на 73%, а прочность на изгиб на 44%.

Поэтому при возведении фундаментов капитальных сооружений, а также при строительстве в агрессивных грунтах стоит использовать сваи с толщиной лопасти не менее 6 мм.

Сваи с толщиной лопасти до 5 мм включительно допустимо использовать только при строительстве легких сооружений (беседки, заборы) и временных сооружений, нагрузки от которых сравнительно невысоки.

Кроме того, во время завинчивания именно лопасть испытывает максимальную нагрузку на истирание, следовательно, покрытие на данном участке получает наибольшие повреждения. В результате сопротивление коррозии обеспечивается только за счет толщины металла, т.е. чем толще будет лопасть, тем дольше она сохранит свою несущую способность.

В случае с лопастью большую роль играет правильность подбора не только толщины и диаметра, но и конфигурации, которая назначается исходя из данных о физико-механических характеристиках грунтов на участке строительства. Более подробная информация в статье «Ключевые принципы подбора лопастей».

Фундамент не терпит пренебрежительного отношения, и даже самые незначительные на Ваш взгляд отклонения могут сыграть решающую роль в процессе эксплуатации здания. Приобретая сваи, помните о том, что в документах можно указать любые данные, в том числе и не соответствующие действительности. Поэтому обязательно проверяйте характеристики, озвученные производителем. Установить истину Вам помогут недорогие приборы, например, микрометр.

2. Марка стали. Требуйте паспорт качества на сырье!

Помимо толщины металлопроката значение имеет и качество стали, которая была использована при производстве.

Как правило, сваи изготавливаются из стали марки 3 (Ст3), которая входит в группу марок конструкционной стали. Ст3 – это углеродистая сталь обыкновенного качества. Популярность этой стали объясняется ее низкой ценой.

То есть винтовые сваи из Ст3 – вариант, от которого никто многого и не ждет. Если вы собираетесь строить сарай для хранения инвентаря на дачном участке, то такой вариант вполне приемлем – дешево и сердито. Но если речь идет о доме, в котором Вы планируете прожить не один десяток лет, то торопиться явно не стоит.

Вам подойдут сваи, изготовленные из стали марки 20 (Ст20). Cталь 20 (ст20) - сталь конструкционная углеродистая качественная. Она обладает более высокими значениями физико-механических свойств: твердость по Бринеллю, предел кратковременной прочности, предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации). Строгий контроль химического состава при производстве стали марки 20 также положительно влияет на качество продукции.

Использование Ст20 для изготовления винтовых свай повышает процент прочности конструкции, устойчивость к знакопеременным нагрузкам, стойкость к коррозии и, как следствие, увеличивает срок службы Вашего фундамента на 10-15%.

Подробная информация об этих и других марках стали содержится в статье «Использование стали различных марок в производстве винтовых свай».

Определить марку стали «на глаз» Вам не удастся, поэтому требуйте у производителя паспорт качества на сырье.

3. Сварные швы. Требуйте УЗК сварных швов!

При строительстве свайно-винтовых фундаментов используются два основных типа свай – СВС с литым наконечником и СВС со сварным наконечником. В первом случае наконечник с лопастью приваривается к стволу винтовой сваи, во втором – сначала формируется наконечник, а затем к нему приваривается лопасть. То есть оба типа требуют выполнения сварных работ.

Из-за низкого качества сварки срок службы винтовой сваи может сократиться на 80%. Некачественный шов в конце завинчивания частенько рвется и деформируется, что, как правило, приводит к осадке фундамента. Поэтому контроль качества сварных соединений необходим. И состоять он должен как минимум из двух этапов.

Первый этап – визуально-измерительный контроль (ВИК), который выявляет явные дефекты: смещение кромок, прожоги, подрезы, свищи, поверхностные трещины и т.п. (внешний осмотр, впрочем, не определяет сплошность сварного шва, так как тот может содержать инородные предметы и/или полости, и поэтому дает только 50% гарантии качества). Второй этап – капиллярная цветная дефектоскопия или ультразвуковой контроль сплошности сварного шва.

Капиллярная дефектоскопия – метод дефектоскопии, основанный на проникновении определенных жидких веществ в поверхностные дефекты изделия под действием капиллярного давления, в результате чего повышается свето- и цветоконтрастность дефектного участка относительно неповрежденного.

Специальные свето- и цветоконтрастные индикаторные жидкости называются панетрантами. Если основой пенетранта являются красители, видимые при дневном свете, то метод контроля называют цветным. В цветной капиллярной дефектоскопии (ЦД) используют красители ярко-красного цвета.

Ультразвуковой неразрушающий контроль (УЗК) сварных соединений позволяет выявить дефекты, находящиеся на глубине от 1-2 мм до 6-10 мм от поверхности шва. УЗК сварных соединений регламентируется положениями ГОСТ 14782-86 «Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые» и ГОСТ 18353-79 «Неразрушающий контроль. Классификация методов и видов».

Более детально методы неразрушающего контроля сварных соединений рассматриваются в статье «Качество сварных швов. Методы неразрушающего контроля».

Чтобы получить подтверждение качества сварного шва, запрашивайте у производителя отчет о сплошности сварного шва. Наличие сертификата качества, ISO и т.п. не является подтверждением качества конкретной партии винтовых свай.

4. Покрытие СВС. Требуйте сертификат качества на покрытие!

В случае с винтовыми сваями покрытие относится к дополнительным методам защиты от коррозии. Связано это с тем, что при установке в грунт (любого типа) свая испытывает значительное воздействие на истирание. Покрытие (в том числе дорогие разновидности – полимерное и цинковое горячее) в такой ситуации повреждается, а значит, рассматривать его как основной способ защиты просто не имеет смысла.

Но и полностью отказываться от покрытия все же не стоит, так как оно минимизирует негативное воздействие среды на надземную часть винтовой сваи.

На протяжении долгого времени производители винтовых свай использовали покрытие на основе эпоксидных смол, затем на смену ему пришло двухкомпонентное антикоррозийное покрытие на основе полиуретановых смол, которое имеет более высокую адгезию, в том числе на неровных участках (стыки, сварные швы, выемки т.п.).

Стоит уточнить, что наряду с эпоксидным покрытием и покрытием на основе полиуретановых смол некоторые производители предлагают оцинкованные винтовые сваи. Этот способ защиты металла от коррозии – весьма действенный, однако использование горячего цинкования не всегда оправдано. К примеру, оцинкованные винтовые сваи запрещено использовать при проектировании конструкций зданий и сооружений, на которые воздействуют средне- и сильноагрессивные грунты с показателем pH ниже 3 (сильнокислотные) и выше 11 (щелочные) (см. п. 9.2.8 СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии»). Кроме того, это довольно дорогой вариант.

О результатах испытаний различных типов покрытия Вы можете узнать, прочитав статью «Сравнительный анализ различных типов антикоррозийного покрытия».

Качество любого покрытия подтверждается сертификатом, который нужно запрашивать у производителя.

5. Упаковка. Маркировка. «Мелочи», которым мы не придаем значения

«Мелочи не играют решающей роли. Они решают все». Это высказывание принадлежит одному успешному американскому бизнесмену, который добился успеха, уделяя достаточно времени незначительным на первый взгляд деталям и вопросам.

Если говорить о покупке винтовых свай, такими вот «мелочами», внимание к которым убережет Вас от возможных убытков, станут маркировка и упаковка готовой продукции.

Маркировка должна содержать информацию обо всех участниках производственного процесса: клеймо сварщика, резчика, мастера смены и т.д. Это позволяет компании выстраивать систему персональной ответственности, своевременно выявлять тех сотрудников, которые ненадлежащим образом выполняют свои обязанности. Маркировка – залог того, что производитель, у которого Вы приобретаете винтовые сваи, осуществляет должный контроль качества.

Когда продукция упакована надлежащим образом, Вы уверены, что сваи доставят Вам со склада без повреждений. Ну и, кроме того, наличие или отсутствие упаковки является показателем добросовестности производителя, с которым Вы планируете сотрудничать.

6. Документы на винтовую сваю

Выше мы уже говорили о документах, которые Вы вправе потребовать у производителя, а теперь хотим резюмировать и дополнить сказанное.

Итак, в случае если Вы приобретаете винтовые сваи, продавец без напоминаний обязан выдать Вам на руки следующие документы:

сертификат соответствия на продукцию (документ, удостоверяющий соответствие продукции требованиям технических регламентов, положениям стандартов);
гарантийный сертификат на продукцию (документ, в соответствии с которым компания обязуется взять на себя ответственность в случае возникновения гарантийных случаев).

По вашему запросу продавец обязан предоставить Вам:

паспорт качества (технический документ, содержащий основные технические характеристики продукции. Подтверждает качество конкретной товарной партии продукта).
отчет УЗК о сплошности сварного шва/отчет о проведении капиллярной цветной дефектоскопии (документ, содержащий информацию о качестве сварных соединений конкретной товарной партии продукта);
сертификаты на сырье: сталь, проволоку, покрытие и т.п. (документ, удостоверяющий соответствие сырья требованиям технических регламентов, положениям стандартов).

Продавец по Вашему запросу также обязан предоставить Вам для ознакомления:

пример расчета прочности сварного шва (документ, подтверждающий, что при сварке с использованием определенных материалов сварной шов будет прочным);
технологические карты проведения ВИК/УЗК сварных швов;
копию ТУ на продукцию (документ, устанавливающий технические требования к производственному процессу, а также требования к качеству продукции, допуски и т.п.);
патенты на продукцию (документ, подтверждающий, что не нарушаются чьи-либо авторские/патентные права);
сертификаты на используемое оборудование (плазменные аппараты (по раскрою листа и трубы), сварочные аппараты и т.д.);
технологическую карту сварки на интересующий Вас тип винтовых свай;
свидетельства Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС);
удостоверения сварщиков (НАКС) и дефектоскопистов.

Кроме того, обязательно посетите производство организации, у которой планируете покупать винтовые сваи.

P.S. Не бойтесь показаться чересчур дотошным, обращайте внимание даже на мелочи, ведь они также способны помочь Вам в принятии решения.

И еще одно небольшое замечание. Ориентируйтесь в первую очередь на качество продукции, а не на стоимость. Помните, что ни один уважающий себя предприниматель не будет отдавать действительно качественный товар по бросовым ценам. Но и «задирать» цену тоже не станет. Если Вам быстро и доступно объяснят, из чего складывается себестоимость каждой сваи, можете быть уверены – Вы имеете дело с профессионалами.

Помните об этих рекомендациях при покупке винтовых свай, и недобросовестным производителям вряд ли удастся поживиться за Ваш счет!

Использование сталей различных марок в производстве винтовых свай

В данной статье речь пойдет о том, стали каких марок используются чаще всего в производстве винтовых свай, а также о том, как марка стали влияет на качественные характеристики и срок службы (долговечность) винтовой сваи.

Сталь – это сплав железа, углерода и различных примесей, при этом доля железа должна составлять не менее 45%. Оптимизация состава сплава в соответствии с действующими на сегодняшний день в России нормативными документами (ГОСТ 380-2005, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 4543-71 и др.) позволяет получить стали различных марок.

В производстве винтовых свай наиболее широко применяются стали марок Ст3, Ст20, Ст10, 09г2с, а также в отдельных случаях сталь 30ХМА. Ниже мы более детально рассмотрим характеристики каждой из марок, а также особенности их использования в качестве сырья для винтовых свай.

1. Сталь марки Ст3

Подавляющее большинство производителей изготавливают винтовые сваи из стали марки Ст3, относящейся к углеродистой стали обыкновенного качества, выпуск которой нормируется ГОСТ 380-2005 «Межгосударственный стандарт. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки».

Стоит отметить, что изделия из данного сырья широко применяются в устройстве надземных коммуникаций, производстве станков и агрегатов, транспортном строительстве, однако при определении области применения стали 3 большую роль играют ее качественные характеристики, в первую очередь степень раскисления.

Раскисление стали – это химический процесс удаления из расплавленного сырья кислорода, определяемого как примесь, ухудшающая механические свойства сплава. В зависимости от химических элементов, используемых для раскисления, различают спокойную, полуспокойную и кипящую сталь.

Спокойная сталь (Ст3сп) лишена кислорода и характеризуется гомогенной (однородной) структурой, призванной придавать сплаву пластичность, а также устойчивость к атмосферной коррозии. Это обусловливает ее использование в производстве заготовок деталей арматуры для трубопроводов и основных элементов для ж/д надземных и подвесных путей, но, разумеется, и увеличивает ее стоимость.

В полуспокойных (Ст3пс) сталях присутствует кислород, из-за чего свойства твердости и пластичности сырья оказываются менее выраженными. Их химический состав также нельзя назвать однородным. Из этой стали производят листовой и трубный прокат (к примеру, балка сталь 3), полосы, круги, квадраты, уголки, шестигранники и закладные детали.

Кипящие стали (Ст3кп) – конструкционные стали, себестоимость получения которых невысока. Они неоднородны по плотности, однако прекрасно обрабатываются при любых термических условиях. Это в сочетании с наименьшей стоимостью среди всех модификаций стали 3 объясняет востребованность кипящих сталей у производителей винтовых свай.

Чем выше содержание углерода в стали 3 (может колебаться от 0,05% до 0,07%), тем хуже прокат из нее поддается сварке. Это может стать серьезным препятствием в создании качественного сварного шва.

Применение Ст3 является обоснованным при температуре до -30℃.

1.1. Применение стали 3 в качестве материала винтовых свай

Компания «ГлавФундамент» использует в производстве спокойную сталь Ст3сп, которая идет на изготовление стволов свай малых и средних диаметров, устанавливаемых под легкие объекты (заборы, беседки и т.п.) и временные сооружения, нагрузки от которых сравнительно невелики. Это связано с тем, что сталь 3 имеет значения физико-механических свойств недостаточные для применения в конструкции винтовых свай, назначаемых под объекты с более высоким классом ответственности.

Кроме того, для Ст3 характерно меньшее содержание углерода, чем, к примеру, для стали 20, что не позволяет ей обеспечить достаточную коррозионную устойчивость винтовых свай при эксплуатации в грунте.

2. Сталь марки Ст10

Сталь марки Ст10 – углеродистая качественная конструкционная сталь, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 16523-97 и др.

Содержание углерода в данной стали колеблется от 0,07 до 0,14%. Для Ст10 также характерно присутствие легирующих элементов, однако, как правило, это недорогие присадки (кремний, медь, мышьяк, хром и т.п.), процентное содержание которых невелико.

Ст10 нефлокеночувствительна (т.е. не склонна к поражению флокенами – дефектами внутреннего строения стали в виде серебристо-белых пятен или волосовин, которые понижают пластичность и вязкость стали и сокращают срок службы изделий) и не склонна к отпускной хрупкости (понижению вязкости и сопротивления хрупкому разрушению стали при отпуске в определенном интервале температур).

Сваривается Ст10 без ограничений (кроме деталей после химико-термической обработки), рекомендуемые способы сварки – РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Сталь 10 используется при изготовлении деталей, эксплуатируемых в температурном диапазоне от -40 до +450℃, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также деталей с высокой поверхностной твердостью, работающих на истирание.

Компания «ГлавФундамент» использует лист Ст10 при изготовлении лопастей винтовых свай.

3. Сталь марки Ст20

Сталь марки Ст20 – углеродистая качественная конструкционная сталь, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 1050-88, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 16523-97 и др.

Сталь 20 прочная и одновременно пластичная, легко поддается различным видам обработки. Этим во многом объясняется тот факт, что она получила широчайшее применение. Ст20 используется при изготовлении цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы, тонких деталей, работающих на истирание. После химико-термической обработки данная сталь идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность. Широко применяют сталь 20 и для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной хрупкости.

Сплав Ст20 сопоставим с низколегированной сталью 09г2с по характеристикам свариваемости и выносливости получаемых изделий, которые оказываются способны выдержать значительные нагрузки при воздействии широкого диапазона температур (от -40℃ до +450℃). Рекомендуемые способы сварки: автоматическая дуговая сварка (АДС), контактная точечная сварка (КТС), ручная дуговая сварка (РДС).

3.1. Эффективность применения стали марки 20 в производстве винтовых свай

Компания «ГлавФундамент» использует сталь 20 при изготовлении винтовых свай средних и больших диаметров, применяемых под гражданские и промышленные объекты, эксплуатируемые в регионах, предполагающих воздействие низких температур (до -40℃). Лист Ст20 идет на изготовление лопастей для свай.

Это связано с тем, что Ст20 обладает более высокими, чем Ст3 и Ст10 значениями физико-механических свойств, такими как твердость по Бринеллю, предел кратковременной прочности, предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации).

Также при производстве Ст20 ведется более строгий контроль химического состава, что положительно сказывается на качестве конечной продукции.

Применение данной стали в конструкции винтовой сваи позволяет достичь большей прочности и повысить устойчивость к знакопеременным нагрузкам. Также использование Ст20 положительно сказывается на коррозионной стойкости сваи, повышая ее долговечность на 10-15%.

4. Сталь марки 09г2с

Сталь марки 09г2с – конструкционная низколегированная сталь повышенной прочности с содержанием железа 96-97%, требования к качеству которой устанавливаются ГОСТ 19281-73, ГОСТ 19282-73, ГОСТ 17066-94 и др.

Данная сталь широко используется в станкостроении, машиностроении транспортном строительстве, нефтяной, химической и строительной отраслях.

Прокат из стали 09г2с выдерживает влияние температурных режимов от -70 до +425°С в условиях многолетних нагрузок и различных деформаций. Особую актуальность это приобретает при устройстве сетей магистральных нефтегазопроводов на территориях, где преобладает холодный климат.

Сталь 09г2с имеет высокие прочностные характеристики, не склонна к отпускной хрупкости (ее вязкость не снижается после процедуры отпуска), устойчива к перегреву и образованию трещин.

В то же время с точки зрения коррозионной стойкости сталь 09г2с относится к группе малостойких, что компенсируется применением проката достаточной для конкретных условий эксплуатации толщины.

Компания «ГлавФундамент» использует сталь 09г2с при изготовлении свай больших диаметров под промышленные объекты, эксплуатирующиеся в условиях воздействия низких температур (до -70℃).

5. Особенности применения стали марки 30ХМА

Сталь марки 30ХМА – жаропрочная релаксационностойкая легированная конструкционная сталь, которая относится к группе хромомолибденовых и хромомолобденованадиевых. Требования к ее качеству устанавливаются ГОСТ 4543-71, ГОСТ 8731-74 и др.

Жаропрочная релаксационностойкая сталь – вид сплава, который используется в условиях воздействия высоких температур в течение определенного времени.

Добавление в состав сплава хрома и молибдена позволяет добиться:

однородности структуры материала;
возможности применения более широких температурных интервалов для закалки изделий;
отсутствия отпускной хрупкости;
повышения сопротивления разрыву, ударам и изнашиваемости элементов;
увеличения прочности твердости материала и т.д.

Чтобы снизить порог хладноломкости и повысить механические свойства стали 30ХМА, в нее вводят легирующие элементы, которые образуя с углеродом, железом и прочими элементами твердые растворы и химические соединения, изменяют ее свойства. Кроме того, для повышения стойкости к коррозии, в сплав добавляют небольшое количество меди.

Благодаря своим свойствам сталь 30 ХМА находит широкое применение в авиаиндустрии, машиностроении, а также в организации трубопроводов и современной промышленности.

Данная сталь не склонна к отпускной хрупкости, однако обладает незначительной флокеночувствительностью. Снижение риска поражения флокенами обеспечивается проведением вакуумации сплава.

Разумеется, качественные характеристики стали 30ХМА не могут не отразиться на ее цене. Это дорогостоящая сталь, поэтому ее применение целесообразно только когда речь идет о возведении объектов, имеющих I класс ответственности, в сильно агрессивных грунтах и только после выполнения всех необходимых расчетов.

Технические характеристики винтовых свай

Практически все параметры винтовых свай (конструктивные, геометрические) назначаются индивидуально на основании комплекса данных, но прежде всего на основании информации о грунтовых условиях в пятне застройки.

Основание для назначения

На основании требований к жесткости и прочности, а также исходя из грунтовых условий, в том числе данных о коррозионной агрессивности грунтов, и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»).

Толщина стенки ствола сваи, мм

На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»).

Диаметр ствола сваи, мм

На основании данных о коррозионной агрессивности грунтов и в соответствии с требованиями к жесткости, прочности и устойчивости (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»).

Исходя из показателей расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»).

Диаметр лопасти, мм, количество лопастей

На основании данных о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости) и о несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

На основании данных о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Чтобы получить данные, достаточные для разработки проекта фундамента, совсем не обязательно заказывать дорогие инженерно-геологические изыскания. Можно воспользоваться комплексом, включающим процедуры, разработанные специалистами компании «ГлавФундамент» для объектов малоэтажного строительства:

геотехнические исследования (динамическое зондирование грунтов (методика разработана на основании ГОСТ 19912-2012), геолого-литологические исследования);
измерения коррозионной агрессивности грунтов.

1. Количество лопастей

В работе однолопастных конструкций не учитывается трение по боковой поверхности ствола, а сваи малых длин и диаметров вовсе требуют обязательного применения элемента сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН) или бетонирования основания колонны, так как крайне неустойчивы к горизонтальным нагрузкам.

Многолопастные модификации благодаря особенностям конструкции обеспечивают совместную работу сваи и околосвайного грунта, что позволяет им одинаково хорошо воспринимать вдавливающие и выдергивающие нагрузки. Подходят для установки в любые, даже слабые, грунты. При передаче критических нагрузок не «уходят в срыв».

Конструктивные параметры многолопастных свай (диаметр лопастей, их шаг и соотношение) – величины, которые находятся в сложной зависимости от характеристик грунтовой среды и характера нагрузок от сооружения. Если ввести дополнительную без предварительных расчетов, многолопастная модификация может работать на горизонтальную нагрузку даже хуже, чем однолопастная дезаксиальная (подробнее «Особенности расчета многолопастных свай»).

Увеличение количество лопастей позволяет использовать для ствола трубу меньшего диаметра, но с большей толщиной стенки (для соблюдения требований к жесткости и прочности).

2. Ширина лопасти(-ей)

Может превосходить диаметр ствола:

менее чем в полтора раза (узколопастные модификации);
в полтора раза и более (широколопастные модификации).

Использование свай с разной шириной лопасти позволяет решить разные задачи:

осуществить погружение в особо плотные сезоннопромерзающие или многолетнемерзлые (вечномерзлые) грунты с минимальным риском деформации лопасти;
обеспечить способность к восприятию нагрузок в дисперсных грунтах, в том числе характеризующихся низкой несущей способностью, благодаря достаточной площади опирания.

3. Вид и конфигурация лопасти(-ей)

В зависимости от вида лопастей сваи подразделяются:

Свая винтовая лопастная (CBЛ) – винтовая свая, имеющая одну или несколько лопастей и ствол со значительно меньшей по сравнению с лопастью (лопастями) площадью поперечного сечения; лопасти могут быть размещены на наконечнике и по длине ствола.
Свая винтовая спиральная (СВС) – винтовая свая, состоящая из конусного или открытого наконечника и ствола с приваренной многовитковой спиралью (спиралями).
Свая винтовая комбинированная (СВК) – винтовая свая, имеющая конусный или открытый наконечник с приваренной многовитковой спиралью и ствол с одной или несколькими винтовыми лопастями.

Важная характеристика лопастей широколопастных модификаций – конфигурация. Ее соответствие грунтовым условиям площадки строительства позволяет установить сваю с минимальным нарушением структуры грунта (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

4. Способ изготовления наконечника (литье/сварка)

Наконечники свай свариваются (сварные) или отливаются целиком и навариваются на трубу (литые).

Контакт двух разнородных металлов (металла трубы и металла отливки), характерный для свай с литыми наконечниками, ведет к образованию гальванической пары, что повышает вероятность развития коррозии. Кроме того, сварка разнородных металлов – это технологически более сложный процесс, поэтому стоит обратить особое внимание и на качество сварного шва.

Также запас прочности литого наконечника несопоставимо выше запаса прочности трубы, конечно (а срок службы конструкции будет определяться по минимальному показателю), если не выбран ствол, соответствующий ему по толщине (встречается крайне редко, так как цена сваи в этом случае значительно увеличивается).

Так как формы отливок унифицированы, и изготовить литой наконечник с определенной конфигурацией лопасти невозможно, сваи со сварным наконечником и лопастью, подобранной исходя из грунтовых условий, всегда будут иметь большую несущую способность (подробнее «В каких случаях допустимо использовать литой наконечник»).

5. Толщина стенки ствола

малых толщин (до 3,5 мм включительно);
средних толщин (свыше 3,5 миллиметра);
толстостенные (6 и более миллиметров).

Первая группа рекомендована для строительства легких зданий и сооружений (беседки, ограждения и т.п.), которые относятся к классу ответственности III (пониженный), при условии их эксплуатации в неагрессивных грунтовых условиях.

Вторая группа применяется для строений, передающих на фундамент среднюю нагрузку (класс ответственности III (пониженный), а также для построек II (нормального) класса ответственности, но только на участках, представленных неагрессивными грунтами.

При строительстве в средне- и сильноагрессивных грунтах и/или при больших нагрузках (классы ответственности II (нормальный) и I (повышенный)) лучше использовать толстостенные винтовые сваи.

После выполнения расчета срока службы остаточная толщина стенки обязательно проверяется на соответствие проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751-2014.

Качество на высоте: рейтинг лучших производителей винтовых свай 2021 года

Винтовой называют сваю (ВС), которая состоит из прочного металлического наконечника с одной или несколькими лопастями, ствола и многовитковой спирали. Такие изделия широко применяются в строительстве. С их помощью обустраивают свайный фундамент для промышленных, сельскохозяйственных и военных построек, жилых домов, различных объектов инфраструктуры города, а также выполняют замену отдельных элементов устаревших конструкций основания здания. Прежде чем выбирать такие изделия, обязательно посмотрите рейтинг лучших производителей винтовых свай 2021 года, который редакция Zuzako составила на основании отзывов заказчиков и мнений экспертов. В него вошли наиболее надёжные фирмы, выпускающие разные виды ВС.

Обзор топа заводов по производству винтовых свай

А что из этого предпочтете Вы?

БАУ групп

BAU Group является лучшим производителем винтовых свай. Компания давно присутствует на отечественном рынке и постоянно расширяет своё производство. Среди продукции данной торговой марки можно найти стандартные ВС и уникальные изделия, которые оцинкованы снаружи и внутри. Среди других плюсов стоит отметить наличие сертификатов качества российского и международного образца.

Качественная продукция
Широкий ассортимент
Наличие сертификатов качества

Королёвский завод свай

Этот известный русский завод специализируется на выпуске винтовых и железобетонных свай разной конфигурации. Все они изготавливаются на полностью автоматизированной линии, что сводит к минимуму процент брака в партии. Также стоит выделить большие объёмы производства и высокое качество товара.

Полная автоматизация
Большие объёмы производства
Высокое качество

Московский завод винтовых свай

Доступные цены и возможность оформления индивидуального заказа являются главными достоинствами МЗВС. Кроме этого, покупатели отмечают высокое качество товара, подтверждённое сертификатами, большой выбор и наличие хороших скидок для оптовых заказчиков. Единственным существенным недостатком предприятия называют наличие заводов только в Московской области, что делает процесс доставки товаров в удалённые регионы РФ довольно дорогим.

Доступные цены
Приём индивидуальных заказов
Большой выбор

Завод литейно-винтовых свай стал известен благодаря сравнительно невысокой стоимости своей продукции. При этом она отличается хорошим качеством и имеет подтверждающие данный факт сертификаты. Среди других положительных моментов выделяют личную консультацию каждого клиента и отсутствие сложностей во время оформления заказа. Бонусом для покупателя станет быстрая доставка ВС в любой регион РФ.

Невысокие цены
Хорошее качество
Личная консультация заказчиков
Быстрая доставка

Сваи Сервис

Этот производитель винтовых свай выпускает продукцию, которая подходит для разных видов грунта. Все изделия имеют качественное защитное покрытие и соответствуют всем нормативным показателям. Кроме этого, они обладают повышенной износостойкостью и отличаются максимально долгим сроком службы. Также к числу достоинств фирмы относят возможность отсрочки платежей по заказу и большое количество хороших отзывов.

Широкий ассортимент
Износостойкость свай
Много хороших отзывов

Доставка только в Московскую и Ленинградскую области

Завод точных заготовок

Этот завод занимается производством большого количества товаров, в число которых входят и винтовые сваи. Последние имеют высокое качество и соответствуют всем нормативным показателям. Готовая продукция поставляется во все регионы России. Доставка занимает немного времени и стоит сравнительно недорого. Приятным дополнением станет возможность оформления индивидуального заказа.

Широкий ассортимент
Быстрая доставка
Возможность оформления индивидуального заказа

СВС инжиниринг

Этот российский производитель специализируется на выпуске различных изделий из металла и оборудования для энергетической промышленности. В его ассортименте присутствуют разные виды винтовых свай, подходящих для строительства маленьких и крупных объектов. Такие изделия отличаются устойчивостью к истиранию и долгим сроком службы.

Широкий ассортимент
Доставка в любой регион
Высокое качество изделий

СтройМет

Этот отечественный производитель ВС не отличается большими объёмами производства, поэтому работает преимущественно с заказчиками небольших партий. Винтовые сваи от СтройМет имеют неплохое качество и сравнительно невысокую стоимость. В большинстве случаев они доставляются бесплатно или за небольшую плату. В своих отзывах заказчики также указывают на наличие квалифицированного персонала и долгий период присутствия компании на отечественном рынке.

Возможность получения бесплатной доставки
Долгий период работы
Квалифицированные сотрудники

ЗУЗМИ

Этот завод является одним из лидеров по производству стальных металлоконструкций. Он выпускает множество видов свай, предназначенных для строительства домов, цехов и разных объектов инфраструктуры. Все изделия соответствуют действующим нормативам и имеют сертификаты качества.

Широкий ассортимент
Соответствие продукции действующим нормативам
Простота оформления заказа

Главопора

Эта фирма специализируется на производстве винтовых свай. В её ассортименте присутствуют модели с разной длиной, толщиной ствола, а также практически любым диаметром лопастей. Все изделия изготавливают из качественных материалов с использованием современного оборудования. Бонусом для заказчика станет хорошая скидка, предоставляемая при оптовых закупках ВС.

Качественные материалы
Современное оборудование
Большой выбор изделий

Алвер

Качественные винтовые сваи и наконечники для них выпускает фирма Алвер. Она производит изделия всех стандартных размеров и бесплатно доставляет их по Урало-Сибирскому региону. Среди других положительных моментов стоит выделить индивидуальный подход к клиенту, множество способов оплаты заказа и наличие гибкой системы скидок постоянным покупателям.

Качество товара
Возможность получения бесплатной доставки
Индивидуальный подход

Перспектива

Доступные цены и соблюдение сроков изготовления свай являются главными преимуществами компании Перспектива. Также заказчики хвалят её за наличие сертификатов соответствия всем нормативным требованиям и возможность оформления индивидуального заказа. Фирма доставляет ВС покупателю в любой регион России. Этот процесс не занимает много времени и не требует больших финансовых затрат.

Доступные цены
Соблюдение сроков
Наличие сертификатов соответствия

Нормативные показатели винтовых свай: справка редакции Zuzako

Построить дом на сваях можно только из качественных и правильно изготовленных изделий. Чтобы найти такие из нескольких сотен предложенных вариантов, воспользуйтесь справкой нашей редакции. Она поможет сузить круг поиска и выделить главные критерии выбора свай.

Марка стали и тип защитного покрытия

Главным критерием выбора винтовых свай является материал, из которого они изготовлены. В большинстве случаев производители используют углеродистую, конструкционную и жаропрочную сталь. Выбор конкретной марки зависит от особенностей строения, величины нагрузок, нюансов эксплуатации и характеристик грунта.

Наиболее часто применяемые марки стали:

Ст3. Этот материал используют в тех случаях, когда ВС требуются для строительства небольших объектов. Он прекрасно выдерживает низкие температуры, но не подходит для установки в «агрессивный» грунт.
Ст10. Эта углеродистая конструкционная сталь имеет широкий диапазон температур эксплуатации, поэтому применяется довольно часто. Кроме этого, она обладает неплохой износостойкостью и может использоваться в наиболее «агрессивных» грунтах.
Ст20. Ещё одна углеродистая конструкционная сталь прекрасно справляется с повышенными нагрузками. Благодаря этому из неё делают сваи для строительства крупных гражданских и промышленных объектов. Данный материал выдерживает низкие температуры и не боится воздействия «агрессивных» грунтов.
09Г2С. Этот материал обладает высокими прочностными показателями, поэтому используется при изготовлении габаритных свай. Последние часто применяют при строительстве крупных промышленных объектов, которые будут эксплуатироваться в условиях низких температур.
30ХМА. Эта жаропрочная легированная сталь подходит для изготовления надёжных и долговечных свай. Изделия из этого материала используют при постройке ответственных объектов, эксплуатируемых в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Подземная часть сваи постоянно подвергается негативному воздействию почвы, а надземная – атмосферы. Из-за этого изделие нуждается в специальном защитном покрытии, без которого оно быстро разрушится.

Основные типы защитных покрытий:

Полимерное. Этот вариант покрытия является одним из наиболее популярных. Он придаёт изделию прочность и износостойкость, а также обладает прекрасными адгезионными свойствами. Недостатками такой защиты являются проблемы с нанесением и вероятность появления точечной коррозии.
Полиуретановое. Высокая адгезия и устойчивость к воздействию агрессивной среды являются основными достоинствами этого покрытия. Также оно не боится абразивных материалов и перепадов температуры. При этом защитный слой довольно быстро теряет свои свойства при неправильном расчёте необходимой толщины покрытия.
Эпоксидное. Минимальная цена и лёгкость нанесения делают это покрытие одним из наиболее доступных. При этом оно не подходит для свай, используемых на крупных объектах и подвергающихся большим нагрузкам зданиях.
Цинковое. Такое покрытие может быть холодным и горячим. Первое обладает невысокой стоимостью и отличается простотой нанесения, но имеет сравнительно низкий уровень адгезии. Второй вариант защиты является более экологичным и обладает высоким уровнем адгезии. Единственным его недостатком является ограниченная сфера применения (подходящие показатели кислотности, сопротивления грунта и др.)

Размеры, количество лопастей и наконечники

Монтаж ВС будет правильным, если инженеры и строители не забудут учесть размер изделий, количество лопастей и тип наконечника. В противном случае могут возникнуть проблемы, которые замедлят процесс строительства объекта и увеличат вероятность обрушения постройки.

Размер ВС выбирается исходя из множества факторов. Наиболее часто используют изделия с диаметром ствола 89, 108 и 133 мм. Такие сваи применяют для строительства жилых зданий и многих промышленных объектов. Длина ВС может составлять 3–12 м, и допустимы небольшие отклонения от нормы в пределах 3–5 см. Также может варьироваться толщина металла, у наиболее часто используемых свой она составляет 8–12 мм.

По количеству лопастей сваи делят на однолопастные и многолопастные. Все они имеют свои плюсы и минусы, поэтому используются при постройке определённых объектов. Однолопастсные ВС не отличаются повышенной прочностью и надёжностью, поэтому их целесообразно применять для строительства небольших объектов в почве с достаточной несущей способностью. Многолопастные изделия подходят для подготовки фундамента крупных зданий. Такие ВС отличаются прочностью высокой несущей способностью в любой почве. При этом они нуждаются в правильном подборе расстояния, шага и угла наклона между лопастями.

Наконечник сваи выбирается исходя из особенностей грунта. Этот элемент конструкции должен отличаться большим запасом прочности и изготавливаться в виде цельнолитого изделия. Кроме этого, он должен быть надёжно защищён от коррозии и других воздействий окружающей среды.

Построить каркасный дом из бруса, склад, общественное здание, цех завода или баню невозможно без винтовых свай. Их производством занимаются многие российские и зарубежные компании, которые предлагают покупателям качественный товар с долгим сроком службы. Перед тем как выбрать одного из производителей, советуем вам перечитать нашу статью. В ней кратко описаны наиболее популярные фирмы, получающие минимум отрицательных и максимум положительных отзывов от владельцев построенных объектов. Обязательно радуйте нас лайками и интересными комментариями. Также не забывайте делиться полученной информацией во всех доступных социальных сетях.

Особенности металлических винтовых свай, где применяются и средняя стоимость

Строительство дома начинается с обустройства фундамента.

Для обустройства прочного основания дома, причем на любой поверхности, сегодня применяют винтовые сваи.

С их помощью можно в разы сократить время строительства.

В статье пойдет речь о том, что собой представляют эти стержни, каковы их характеристики, плюсы и минусы.

Где применяются?

Использование свай обуславливается геологией местности, на которой проводится строительство. Это участки со слабым грунтом, высоким уровнем грунтовых вод или заболоченная местность.

У металлических винтовых свай немало особенностей, что делает их актуальными в ряде случаев:

Строительство на сложном рельефе. Даже если перепады высот серьезные, все-равно можно обустроить фундамент. Работая со сваями отпадает необходимость выравнивать местность, что экономит время и деньги.
Строительство пристройки к готовому зданию. Если строить классическим способом – новый фундамент способен повлиять на старый, сместить его, что приведет к наклонам, а то и разрушениям. Метод с применением винтовых свай хорош тем, что не смещает грунт, расположенный по периметру здания.
Быстрое возведение фундамента. Обладая знаниями и имея в наличии нужное оборудование, возвести основу дома можно за пару дней, поэтому этот тип основания может применяться практически в любое время.
Возведение линий электропередач. Стержни выдерживают серьезные нагрузки, к тому же их, при необходимости, можно извлечь из земли.
Усиление имеющегося фундамента. Сваи служат как дополнительная опора. Их размещают по периметру строения и крепят кронштейнами к аварийным участкам, что повышает несущую способность.

Фундаменты, построенные с применением свай – прочные, жесткие, экономичные и несложные в обустройстве. Винтовые поврежденные стержни при этом легко заменяются новыми.

Технические характеристики

Винтовая опора представляет собой полую стальную трубу, одна из сторон которой снабжена острым наконечником. К нижней ее части прикреплена лопасть. Благодаря остроте и правильному уклону, свая легко проникает в грунт.

Стержни используют для строительства разных объектов, на разном грунте, поэтому на рынке встречается несколько разновидностей.

Особенности грунта. Для грунта сезонного промерзания применяют классические сваи, не требующие предварительного бурения. Лопасть у них стандартная, а конус герметично заварен. При работе на вечномерзлом грунте необходимо бурить почву. В таких случаях актуальны стержни с мелкой нарезкой.
Тип наконечника. От этого зависит, как легко свая будет ввинчиваться в грунт. Для плотного или вечномерзлого подходят литые наконечники. Изделия дорогие, но легко выдерживают серьезные нагрузки. Другой вариант – сварные наконечники. Стержни дешевые, но сварной шов у них слабый, поэтому их применяют при ручном закручивании.
Размер трубы. Сюда входят: диаметр, длина, толщина металла. Толстостенные изделия дорогие, но обладают отличными эксплуатационными параметрами. Если отталкиваться от международного стандарта, для нейтрального грунта достаточно толщины ствола в 8 мм, для химически активного – 9,5 мм. Встречаются стержни со стенками толщиной 3 – 4 мм.
Размер лопасти. Широколопастная свая имеет вид металлической трубы, с одной стороны которой одна или несколько лопастей (не более полутора витков). Реже применяются стержни с одной лопастью, впрочем, они оптимальны для строительства легких сооружений или не несущих стен. У многолопастных – повышенная несущая способность (сжатие, извлечение из грунта).

На каменистых или особо твердых участках применяют изделия с острым концом – их легче ввинчивать в грунт, так как уменьшается сопротивление. Также бывают сваи с концом в виде фаски или зубьев – они применяются при работе с промерзшей или вечномерзлой землей. Их лопасти выглядят как узкие полоски металла, приваренные к стержню.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество в скорости возведения фундамента и доступности (дешевле, в сравнении с ленточным, плитным и т.п.). Стержни имеют высокую несущую способность, но многоэтажные сооружения или из тяжелых материалов (кирпич) возводить с их помощью не рекомендуется.

Плюсы:

минимум земельных работ, простота технологии;
применяются для строительства сооружений на болотистых, наклонных почвах;
строительные работы можно продолжить сразу после установки свай;
модернизация, то есть возможность расширения строящегося здания путем добавления свай;
независимость от уровня прохождения грунтовых вод;
устойчивость к морозам;
подполью обеспечивается качественная вентиляция. По этой причине фундаменты на сваях нередко делают для деревянных построек;
долговечность. Качественные стержни, обработанные против коррозии, способны прослужить более 50 лет;
возможность ручного ввинчивания опор;
сваи весят меньше, чем конструкции из железобетона, поэтому исключаются просадки;
ремонтопригодность.

Минусы:

отсутствует конструктивная возможность обустроить подвал или цокольный этаж;
дополнительные расходы на утепление подпольного пространства;
сложность или даже невозможность возведения на каменистом или скалистом грунте;
воздействие коррозии на металл (если поблизости есть источники блуждающих токов).

Этапы производства

Изготовление металлических стержней – несложный процесс, если имеется необходимое оборудование.

Процесс выглядит следующим образом:

На режущем оборудовании формируют заготовки.
Берут листовой прокат 4 – 5 мм и при помощи лазерной резки делают из него заготовку под будущую лопасть.
Вал и лопасть формируют на загибочном станке.
Сваривают лепестки конуса, присоединяют лопасть к валу.
Стержень очищают от сварных швов, окалины, обезжиривают – готовят к антикоррозийной обработке.
Вручную обрабатывают сваю двухкомпонентным эпоксидно-виниловым составом, защищающим от ржавчины. На этом же этапе наносят эмалевую грунтовку – для защиты металла от ржавчины и электропроводности.
Изделия сушатся в специальной камере 3 – 4 часа.
На заключительном этапе проверяют качество продукции и готовят к отправке.

При желании, сделать винтовые стержни можно и самому, но необходимо придерживаться точной геометрии.

Стоимость

Цена стержня 108/300 длиной 1650 мм, со сварным наконечником – 1550 рублей. 3000 мм – 2050 рублей. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым наконечником, обойдется в 3200 рублей. Также для связки опор используют оголовок ценой 300 рублей.

Цена на работы зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Ориентировочно:

установка стержня 108/300/1650 мм – 1500 рублей;
108/300/3000 мм – 1900 рублей;
133/350/1650 мм – 1650 рублей;
133/350/3000 мм – 2400 рублей.

К работам также стоит добавить:

обвязку (500 – 1000 рублей за погонный метр);
бурение лунок (от 300 рублей);
пробное закручивание (2000 рублей);
аренду генератора (если на участке нет света или действующая сеть не способна обеспечить мощность 5 кВт).

В среднем, чтобы сделать свайно-винтовой фундамент для двухэтажного дома 8*8 метров, с 3-метровыми потолками и стенами из 25-сантиметрового бруса, понадобится 146000 рублей.

Заключение

Сегодня фундамент на винтовых сваях, как прочный и надежный, считается наиболее востребованным, особенно если речь идет о строительстве дома на наклонном участке или болотистой местности. Работы не сложные и, если подойти к вопросу со знанием дела, можно уложиться за пару дней.

Читайте также: