Вес стальных винтовых свай

Обновлено: 04.05.2024

Очень часто при выборе винтовой сваи заказчики ориентируются на диаметр ствола. Это связано с распространенным заблуждением, согласно которому каждый диаметр соответствует определенному типу постройки: 108 и 133 подходит для домов, 89 и 76 – для заборов и т.п.

Такой подход в корне неверен, так как способность к восприятию нагрузок свайно-винтовым основанием всегда в первую очередь определяется несущей способностью грунтов (подробнее «Несущая способность винтовой сваи»), а уже потом – конструктивными и геометрическими параметрами конкретной сваи (в том числе диаметром), которые назначаются индивидуально.

Толщина стенки ствола подбирается на основании данных о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ), а также в соответствии с требованиями к сроку службы (подробнее «Расчет стенки ствола»).

Решение о выборе марки стали принимается исходя из требований к сроку службы, а также исходя из грунтовых условий (в том числе данных о коррозионной агрессивности) и условий эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»).

Диаметр лопастей назначается на основании данных о несущей способности грунтов и о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости), толщина – на основании данных о КАГ, требований к жесткости и прочности, конфигурация – на основании данных о физико-механических свойствах грунтов (пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав). Подробнее в статье – «Подбор параметров лопастей».

В зависимости от грунтовых условий участка строительства подбирается и ширина лопасти. Так, диаметр лопасти может превосходить диаметр ствола менее чем в 1,5 раза (узколопастные модификации) или же в полтора и более раза (широколопастные модификации). Каждая из этих конструкций может быть установлена и максимально эффективно эксплуатироваться в определенных грунтах (особо прочные сезоннопромерзающие и многолетнемерзлые грунты или, напротив, дисперсные грунты). Подробнее – «Что лучше: многовитковые или лопастные винтовые сваи?».

Количество лопастей также назначается в соответствии с грунтовыми условиями и данными о нагрузках от строения. А межлопастное расстояние, шаг и угол наклона лопастей многолопастных модификаций, назначенные в соответствии с информацией о грунтах, позволяют обеспечить совместную работу сваи и околосвайного грунта, обеспечивая лучшее восприятие нагрузок (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

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

Кажется, что объем данных о грунтовых условиях участка строительства, достаточный для назначения такого количества параметров, дадут только дорогостоящие инженерно-геологические изыскания, однако специалистам компании «ГлавФундамент» удалось разработать собственные методики и процедуры – геотехнические исследования и измерения КАГ, – позволяющие получить всю информацию, необходимую для проектирования фундаментов объектов ИЖС, по вполне приемлемой цене (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

Больше информации о различных видах свай в статье «Как выбрать винтовые сваи для фундамента?». Здесь же мы рассмотрим наиболее часто используемые параметры конструкций с диаметром ствола от 57 до 325 мм.

Размеры и характеристики винтовых свай

Винтовые сваи имеют различные характеристики. Их не так много: из важнейших следует выделить длину, диаметр сечения и массу элемента. Также для применения в строительстве важно знать свойства материала, который служит сырьем для изготовления конкретной марки свай, и ряд дополнительных параметров.

Технология использования винтовых свай в строительстве имеет историю в несколько столетий. За этот период изделия доказали свою практическую ценность и заслужили повсеместное применение для возведения зданий и сооружений различных характеристик и назначения.

Размеры винтовых свай отличаются большим разнообразием, но все они разработаны с учетом практической ценности и оптимального применения в строительстве.

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
Длина сваи, м	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.

Винтовые сваи: связь размеров и допустимой нагрузки

При организации строительства следует тщательно подойти к разработке проекта – так вы получите отличный результат и сократите не только расходы и время производства работ, но и риски деформаций конструкции со временем.

Размеры сваи обеспечивают определенный показатель нагрузки, которую они способны выдержать. При расчете свай требуется знать все конструктивные элементы и параметры каждой части строения. Архитектор анализирует материалы, используемые в строительстве, конструкцию здания, показатели нагрузки на основание и многое другое. Только после тщательного расчета можно определить лучшим тип сваи, без лишних трат и с достаточной прочностью.

При расчете свай закладывается некоторый процент «для запаса прочности» — это обязательно и описывается в проекте.

Какой диаметр свай выбрать

Сваи винтовые большого диаметра гарантируют высокую прочность, но при строительстве малого здания не смысла тратить деньги на нереализуемый потенциал. Поэтому к выбору сваи следует подходить внимательно и учитывать многие факторы.

Свойства грунта на участке застройки. Для получения достоверных сведений о состоянии грунта перед разработкой проекта проводят комплекс геологических изысканий. После этого, на основе анализа лабораторных исследований проб почвы и проектируемых данных строения, переходят к подбору сваи.
Рельеф местности и параметры уклонов на участке.
Особенности самого фундамента и его отдельных частей.

Диаметр винтовых свай

При расчете длины сваи важно знать уровень залегания грунтовых вод. Если участок заболочен, или имеет рыхлый грунт, то определяется глубина закладывания сваи таким образом, чтобы опора испытывала воздействие грунта на определенном протяжении ствола – так обеспечивается вертикальное положение сваи.

Несущая способность винтовых свай:

Пластичность для глины	Расчетное сопротивление грунта (кг/см2)	Несущая способность винтовой сваи 89×300 (т) при глубине залегания лопасти (м)
Пластичность для глины	Расчетное сопротивление грунта (кг/см2)	1,5 м	2,0 м	2,5 м	3,0 м
Глина	Полутвердая	6	4,7	5,4	6	6,7
	Тугопластичная	5	4,2	4,9	5,6	6,3
	Мягкопластичная	4	3,7	4,4	5	5,8
Супеси и Суглинки	Полутвердая	5,5	4,4	5,1	5,8	6,5
	Тугопластичная	4,5	3,9	4,6	5,3	5
	Мягкопластичная	3,5	3,5	4,2	4,8	5,5
Лёсс	Мягкопластичная	1	2,2	2,9	3,6	4,3
Пески	Средние	15	9	9,7	10,4	11,1
	Мелкие	8	5,6	6,3	7	7,7
	Пылеватые	5	4,2	4,9	5,6	6,3

Выбор диаметра опоры гарантирует прочность всей конструкции. Рассчитать его невозможно без тщательного анализа и сбора данных относительно конкретного объекта. Только так достигается оптимальное сочетание затрат и качества полученного результата.

Процесс закладки свай осуществляется с соблюдением технических норм проведения работ. От исполнителя требуется обеспечить сохранность сваи, ее вертикальность и выход на установленную глубину.

По подбору диаметра можно дать следующие рекомендации:

сваи диаметром 57 мм рекомендуется использовать для фундамента под легкий забор из штакетника, сетки-рабицы и других подобных материалов;
винтовые сваи 76 мм подойдут для более тяжелого забора из профнастила, а также их можно использовать для лёгких сооружений: беседки, террасы или т.п.;
сваи диаметром 89 мм лучше использовать при обустройстве бани, постройке хозблока, ну и возможно тяжелого деревянного забора;
если же Вы планируете строить деревянный дом или домик для дачи, а может быть пирс для лодки, то смотрите в сторону свай диаметром как минимум 108 мм

Все характеристики винтовых свай для конкретного объекта закладываются в проекте. Им нужно неукоснительно следовать – любое отклонение дополнительно согласовывается с проектировщиками. Расчет параметров свай представляет собой комплексные математические расчеты, поэтому архитектор обязан делать их точно и внимательно.

Какую длину свай выбрать

Отдельно следует отметить, что план фундамента также определяет требования к сваям. Здесь может быть предусмотрено несколько рядов свай, или неравномерное распределение нагрузки – в таких случаях применяются опоры различного размера.

Длина винтовых свай

Винтовые сваи разной длины обладают различными характеристиками и закладываются только после расчета и утверждения архитектором. Нет нужды делать длинные прутья, если это не принципиально для проекта.

Общие рекомендации по выбору длины винтовой сваи:

Длина сваи зависит от грунтов

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

Если вам необходимо рассчитать количество винтовых свай, которые потребуются для строительства фундамента на вашем объекте, вы можете сделать это, не выходя из дома. Вам нужно только знать первичные параметры. Необходимо подсчитать количество углов и стыки внешних стен с несущими перегородками. В указанных местах и должны располагаться сваи, они должны идти по периметру с шагом не более трех метров. Если вы планируете установить камин, то, в зависимости от его веса, вам необходимо установить под него от одной до четырех свай.

Воспользуйтесь онлайн-калькулятором расчета количества свай на нашем сайте. Помимо необходимого количества, вы сможете узнать также их предварительный диаметр и длину.

Укажите длину сторон вашего строения.
Укажите тип строения – беседка, баня, дом, гараж, бытовое сооружение и т.д.
Укажите при необходимости кол-во этажей. Примечание:дом с мансардой будет считаться 1,5-этажным строением.
Выберите строительный материал вашего сооружения.
Укажите тип грунта на участке.
Укажите количество углов планируемого дома.
Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
Нажмите на кнопку «Рассчитать».

Конечно, данный расчет является предварительным, он послужит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа.

Винтовой фундамент служит отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также по показателям качества итогового результата. Кроме того, монтаж такого типа основания прост и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях, застройщик может выполнить установку своими силами (частное домостроение).

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.

4 способа расчетов свайного фундамента: как рассчитать сваи, столбы, ростверк – на онлайн калькуляторе и вручную

При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для конкретного здания и типа грунтов. Все остальные способы дадут только приблизительный результат.

Типы свайных фундаментов

Свайные фундаменты имеют несколько преимуществ перед обычными ленточными или плитными, такие как:

Снижение расхода материалов.
Возможность устройства на сильнопучинистых грунтах.
Возможность монтажа на участках с большим уклоном.
Высокая скорость монтажа в случае применения винтовых свай. Фундамент под обычный загородный дом монтируется за 1-2 дня, нет необходимости ждать полного набора прочности бетоном в течение 28 суток.

Видео описание

В этом видео мы рассмотрим, что нужно знать о бетонных сваях:

Сваи применяются 3 видов:

Забивные.
Буронабивные. Как один из вариантов буронабивных свай монтируют так называемые сваи ТИСЭ, с уширением внизу. Такая конструктивная особенность снижает нагрузку на грунт и позволяет фундаменту эффективно противостоять силам выталкивания, возникающим при морозном пучении грунтов.
Винтовые.

Забивные элементы в частном строительстве применяются крайне редко, т.к. требуют привлечения тяжелой строительной техники.

Расчет фундамента

Расчет любого типа основания начинается с определения типа грунта и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант «как у соседа» в данном случае неприменим, т.к. эти параметры могут различаться даже в пятне застройки. Исходя из рекомендаций специалистов, выбирается тип основания.

Приведенные методики расчета примерны и не учитывают некоторые факторы, которые могут оказать влияние на сооружаемый фундамент.

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180 кг/м2 общей площади сооружения.

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P= ϒ cr*R0*S+u ϒ cf*fi*hi , где

R0 – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи
S – площадь основания
ϒcr – коэффициент условий работы грунтов под основанием
u – периметр сечения
ϒcf – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности
fi – сопротивление грунта на боковой поверхности
hi – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства - 200-300 мм.

Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:

Глубина погружения выбирается произвольная, но не менее глубины промерзания грунта +0,5 м, либо по глубине залегания несущего слоя грунта, так же следует учесть уровень грунтовых вод.

Нормативное сопротивление грунта R0, коэффициенты условий работы ϒcr и ϒcf определяется по таблицам из СНиП 2.02.03-85.

После вычисления несущей способности опорного элемента вычисляется их количество, для чего нагрузка на основание F умножается на коэффициент надежности, равный 1,2, и делится на несущую способность P. Если получилось нецелое число – значение округляется до целого в большую сторону.

В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительных опор, например при сооружении в здании печи или монтаже тяжелого оборудования.

Далее сумму длин несущих стен делят на количество свай. Таким образом вычисляется шаг свайного поля. Для определения необходимого количества бетонного раствора складывается объем свай, который вычисляется перемножением площади сечения на высоту сваи. Высота сваи учитывается не до уровня земли, а до заданной верхней точки.

Для этих вычислений также можно воспользоваться калькулятором свайного фундамента, указав форму основания, подставив необходимые переменные и выбрав в специальных полях формы табличные значения из нормативных документов.

Расчет столбчатого фундамента

Столбчатым называют свайный фундамент, в котором сваи расположены на поверхности земли или заглублены не более чем на 0,5 м. Такой тип оснований может использовать только для строительства небольших легких сооружений, например гаража, хозяйственного блока маленькой бани или дачного домика по каркасной технологии или из бруса.

Расчет столбчатого фундамента производится также, так и свайного, однако при вычислении несущей способности столба не учитываются боковые нагрузки, таким образом, формула для расчетов получается следующая:

P= ϒcr*R0*S

Столбы могут изготавливаться монолитным способом, как и сваи либо изготавливаться из кирпича, шлакоблока или бетонных блоков. Во втором случае сечение получается квадратное или прямоугольное, и площадь вычисляется перемножением длин сторон. Это нужно учитывать при расчетах с помощью калькулятора столбчатого фундамента.

Расчет фундамента на винтовых сваях

Для вычисления основания на винтовых сваях применяется та же методика, что и для буронабивных свай, однако расчеты упрощаются, т.к. винтовые сваи – типовое изделие, и несущую способность сваи не нужно вычислять самостоятельно, достаточно посмотреть значение в таблице и разделить нагрузку от сооружения на этот параметр. При расчетах за площадь основания сваи принимается площадь лопасти.

Чтобы определить, какую нагрузку должен выдерживать элемент фундамента, нужно рассчитать примерное количество свай. Для этого длина несущих стен делится на предполагаемый шаг монтажа опор, обычно 2-3 м. Затем, делением суммарной нагрузки сооружения на фундамент на количество опор, вычисляют нагрузку на 1 сваю. Необходимая площадь опоры определяется по формуле

S=F=1,2/R0

где F – нагрузка на сваю, 1,2 – коэффициент надежности, R0 – нормативное сопротивление грунта. Зная площадь лопасти, вычисляют ее диаметр по формуле D=2√S/π, и по получившемуся значению выбирают из сортамента ближайший в большую сторону типоразмер.

Применив для расчета количества свай для фундамента калькулятор, можно выбрать наиболее подходящий для заданных условий и выгодный экономически размер свай путем подстановки различных параметров. Глубина погружения свай определяется на основании глубины залегания несущего слоя грунта и уровня грунтовых вод.

Расчет свайно-ростверкого фундамента

При строительстве на сложных грунтах, на участках с большим уклоном, либо при строительстве из кирпича, газобетонных или других блоков по верхней поверхности свай изготавливают ленту, которая называется ростверк. Выполнен он может быть монолитным из железобетона или сборным (сварным) из металлопроката. При расчете свайно-ростверкого фундамента к нагрузкам от сооружения добавляется еще и вес самого ростверка. При изготовлении ростверка из металлопроката, двутавра или швеллера, вес вычисляется умножением длины ленты на удельный вес профиля, который указывается в сортаменте. Для железобетонной конструкции – вычисляется объем бетона (площадь сечения ленты на длину) на плотность материала, равную 2400 кг/м3.

Как производятся сваи для фундамента? Какие особенности свайного фундамента? Плюсы и минусы свайного фундамента. Как происходит расчёт по проектам? Всё и больше в данном выпуске:

Заключение

Расчеты любого типа фундамента гораздо удобнее производить при помощи строительных калькуляторов, ведь отпадает потребность в поисках нужных параметров в различных справочниках. После ввода необходимых данных, таких как габаритные размеры и форма фундаменты, нагрузка на фундамент, тип грунтов, глубина промерзания и уровень грунтовых вод автоматически вычисляются конструкционные размеры и количество необходимого материала. Однако не следует забывать, что фундамент – важнейший элемент здания, определяющий прочность всей конструкции, поэтому все самостоятельные расчеты, не важно, по формулам или с применением калькуляторов – скорее, справочный материал, для примерного подсчета материалов и трудозатрат, а, следовательно, стоимости сооружения. Точные вычисления и составление рабочих чертежей лучше поручить специалистам.

Как правильно выбрать винтовые сваи по исполнению и размерам для различных конструкций

Для возведения ограждающих конструкций и зданий того или иного назначения на строительном рынке сегодня представлено множество материалов. Рассмотрим, что собой представляют винтовые сваи: размеры, разновидности, область применения. Ознакомимся с рекомендациями по правильному выбору изделий для решения тех или иных задач. Читайте до конца и Вы узнаете, чем отличается технология монтажа свайно-винтового фундамента от других аналогов.

Обзорная характеристика изделий

Винтовые сваи представлены металлической трубой, рабочий наконечник которой имеет лопасти. Такие изделия применяются для создания опорных конструкций для ограждений или небольших легковесных строений. Наиболее актуальные типы почв – пучинистые и со сложным рельефом. Со стороны грунта во время сезонного движения на фундамент может оказываться нагрузка в пределах 0,2 МПа, сваи обладают прочностью на растяжение от 330 до 600 МПа. То есть пучение изделиям не страшны.

В продажу винтовые сваи поступают нескольких видов по конструктивному исполнению:

Узколопастные. Здесь наконечник литой, соединяется с основой путем сварки. Торец может быть тупым с зубчиками по кромке или заостренным. Первый применяется в условиях вечной мерзлоты, второй хорошо справляется с почвой, в которой имеются каменистые и осколочные породы, плотные породы.
Широколопастные. Здесь имеется одна литая лопасть. Витков может быть один или 1,5. Заостряется наконечник самой трубы.
Многолопастные. Аналог широколопастного образца дополнительно имеет на основе несколько лопастей на расстоянии от боковых витков. Это позволяет упростить опирание на стенки грунта, компенсировать вертикальные движения в лунке.

Характеристики винтовых свай могут зависеть как от размеров, так от типа наконечника:

Сварной. Это бюджетный вариант из трубы и приваренной лопасти. Для ответственных конструкций такие сваи лучше не использовать. Из-за простоты изготовления их часто подделывают, а качество сварного шва можно оценить только на практике. Часто происходит отрыв во время монтажа или стык быстро разрушается из-за коррозии. Оптимальное применение – временные постройки и ограждения.
Литой. Здесь лопасти с наконечником представляют цельную конструкцию приваренную к трубе. Здесь наблюдается более точная геометрия изделий и увеличенная толщина основания (13 мм против 5 мм у сварных аналогов). Такое устройство винтовых свай отличаются надежностью, они хорошо справляются с препятствиями при погружении в плотный грунт. Однако и здесь качество страдает у кустарных производителей. Они халатно относятся к технологии литья, используют дешевую сталь, упускают этап термообработки.

Отдельно мастера выделяют образцы с утолщенными стенками. Они изготавливаются из насосно-компрессорной трубы и считаются хорошими конкурентами литым сваям. Здесь главное отличие ствола в стойкости к коррозии, что обосновывает долговечность.

Среди плюсов винтовых свай в целом выделяется возможность проведения монтажа с соблюдением технологии в любых погодных условиях. Однако стоит отметить два важных ограничения в использовании. Трубы могут выдерживать незначительную нагрузку, и металл подвергается коррозии. То есть для возведения монолитного или многоэтажного дома весом свыше 60 тонн придется рассматривать иные варианта устройства фундамента.

Долговечность также определяется качеством сварного шва и защитной обработки. Кроме прочего, если рядом с домом имеются ретрансляторы, электростанции, железная дорога, грунт имеет высокий уровень влажности, то свайно-винтовая конструкция будет подвергаться повышенному агрессивному воздействию и служить еще меньше.

Размерный ряд

Винтовые сваи могут быть со сварными и литыми наконечниками. По надежности лучшими считаются вторые, особенно с полимерным покрытием. Однако для инженерных расчетов при составлении проекта важными считаются такие технические параметры, как вес, длина и диаметр изделий. В таблице приведены соотношения размеров и массы (в кг):

Длина (в м)	Диаметр сваи (в мм)
Длина (в м)	57	76	89	108	133	159
1,65	11	12	14	22	27	38
1,8	11	13	15	23	29	41
2	12	14	17	25	31	45
2,5	14	17	20	30	38	55
3	16	19	23	35	44	64
3,5	18	22	26	40	51	74
4	20	25	29	45	57	83
4,5	22	27	32	50	63	93
5	24	30	36	55	70	102
5,5	26	33	39	60	76	112
6	28	36	42	65	84	121
6,5	30	39	45	70	90	131
7	32	42	48	75	97	131
7,5	34	45	51	80	103	150
8	36	48	54	85	110	159
8,5	38	51	57	90	116	169
9	40	53	60	95	124	178

В частном секторе, как правило, используются три типа свайных опор. Изделия с диаметром трубы 76 мм подходят для простых ограждающих конструкций и хозяйственных построек. Под места отдыха, мастерские, заборы с кирпичными столбами применяются винтовые сваи с сечением основы 89 мм. Фундамент под каркасный дом или небольшой сруб (брус, бревно) оптимально будет выбрать 108 мм. Для более тяжелого пеноблочного здания или бревенчатую избу подойдет предельный вариант – 133-159 мм. Рассмотрим детальнее информацию о размерах винтовых свай.

Длину на строительном участке или на производственной линии можно изменить при необходимости. В проектную документацию главным образом вносят диаметр винтовых свай. Выбор параметра регламентируется следующими факторами:

Грунт. Здесь важны состав, перепады влажности и уровень грунтовых вод. Информацию можно получить путем геологического исследования.
Рельеф. Для прямого участка и наклонного понадобятся сваи с разными параметрами.

Фундамент. Здесь рассматриваются конструктивные особенности.

В таблице представлен пример сводной таблицы по несущей способности образца с диаметром основы 89 мм, лопастей – 300 мм. Зависимость значений рассмотрена относительно глубины погружения изделий в тот или иной тип грунта.

Пластичность и сопротивление грунта (в кг/кв.см)		Несущая способность винтовой сваи (в т) при погружении на глубину (в м)
Пластичность и сопротивление грунта (в кг/кв.см)		1,5	2	2,5	3
Глина
Полутвердая	6	4,7	5,4	6	6,7
Тугая	5	4,2	4,9	5,6	6,3
Мягкая	4	3,7	4,4	5	8
Супесь и суглинок
Полутвердая	5,5	4,4	5,1	5,8	6,5
Тугая	4,5	3,9	4,6	5,3	5
Мягкая	3,5	3,5	4,2	4,8	5,5
Лесс
Мягкая	1	2,2	2,9	3,6	4,3
Песок
Средняя	15	9	9,7	10,4	11,1
Мелкая	8	5,6	6,3	7	7,7
Пылеватая	5	4,2	4,9	5,6	6,3

Из таблицы видно, что одна и та же свая относительно диаметра в зависимости от типа грунта и глубины погружения может выдерживать нагрузку от 2,2 до 11,1 тонны. То есть геологические изыскания и характеристики строения – важная информация, которая позволяет правильно выбрать винтовые сваи для конкретного проекта.

Специалисты рекомендуют рассматривать различные диаметры для решения следующих задач:

57 мм выдерживают в среднем 800-1500 кг, актуальны для пучинистого грунта с неровностями – штакетный забор, гараж, беседка;
76-89 мм, несущая способность 1000-3500 кг, актуально для болотистой местности и торфяников – ограждения из профнастила, открытые навесы, гараж, бани, причалы;
108 мм, справляется с нагрузкой 3500-4500 кг – пирс, небольшой домик из сруба, каркасное здание, мастерская, ангар;
133 мм, несущая способность ограничена 6000-7000 кг, универсальный вариант относительно грунта – коттеджи с монолитными и блочными стенами.

Длина винтовых свай важна, чтобы организовать равномерное распределение нагрузки конструкции на грунт. Вот несколько рекомендаций по регионам:

Российский регион	Расчет: залежи плотного грунта + глубина промерзания + высота цоколя + монтажный выступ (в м)
Центральный	0,2+1,8+0,5+0,1=2,6
Урал, Поволжье	0,2+1,8+0,5+0,1=2,6
Западная Сибирь	0,2+2,3+0,5+0,1=3,1
Восточная Сибирь	0,2+2,8+0,5+0,1=3,6

Зависимость длины сваи также имеется от диаметра трубы. Например, при 57 и 89 мм может быть 4 метра, а для 108 мм достаточно 2,5 м. Производители на основании стандартизированных требованиях предлагают изделия в ассортименте с длиной от 0,5 до 11,5 м.

Несколько слов про монтаж

В отличие от иных типов фундамента свайно-винтовой не требует устранения плодородного слоя земли и формирования котлованов с лунками. Здесь можно ограничиться разметкой территории и формированием небольшого отверстия размером немного превышающим диаметр лопастей. Так будет удобнее начать вкручивание сваи.

По технологии выполнить установку винтовых свай можно механически или вручную. Здесь понадобится сделать сквозное отверстие для вставки рычагов. Главное – соблюсти строгую вертикальность положения трубы. После вкручивания всех свай до нужной глубины выступы выравниваются по горизонтали, лишнее срезается болгаркой. Внутрь трубы сваи проводится заливка бетона, чтобы увеличить надежность опоры и снизить риск появления коррозии. На кромки далее навариваются металлические оголовки для монтажа нижней обвязки из балок.

В этом видео наглядно показывается на каком принципе работает свайно-винтовой фундамент:

В видео показано, как проводятся испытания свай на предмет соответствия несущей способности относительно заявленной:

Коротко о главном

Винтовые сваи – это металлические трубы, рабочий наконечник у которых имеет лопасти с одним и более витком.

Различают изделия по типу наконечника: форма, количество лопастей, со сварными либо литыми наконечниками.

В зависимости от исполнения наконечника сваи применяются для строительства опорной системы на различных грунтах.

Назначение также определяется размерами свай: диаметр и длина.

По мере увеличения габаритов изделия сваи применяются для установки штакетного забора, хозяйственных построек, легких каркасных или блочных, монолитных домов.

У свайно-винтового фундамента имеется один существенный недостаток – если строение по весу превышает 60 тонн, то рекомендуется выбирать другой, более мощный тип фундамента.

Читайте также: