Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи

Стомиость железобетонных свай

Нагрузка	Размеры, мм	Цена за метр погонный
Марка бетона
Длина (шаг 1 м)	Сечение	B20	B22.5	B25
3	3-8 м	300	840 руб	850 руб	870 руб
6	3-10 м	300	870 руб	880 руб	900 руб
8	3-14 м	300	910 руб	930 руб	940 руб
9	4-14 м	300	970 руб	980 руб	1000 руб
10	6-14 м	300	1030 руб	1050 руб	1070 руб
11	6-12 м	300	1110 руб	1130 руб	1150 руб
12	6-12 м	300	1290 руб	1300 руб	1320 руб
13	6-12 м	300	1500 руб	1510 руб	1520 руб

*Доставка по Москве и Московской области от 5400 рублей за а/м 20 тонн.

Узнать стоимость

Прочность трубы на сжатие

Почему в качестве опор для строительства выбираются металлоконструкции в виде трубы? Она имеет замкнутый контур, что придает опоре повышенную жесткость по сравнению с открытыми контурами швеллера или уголка. При равной массе металла конструкция трубы жестче, следовательно, расходы на трубные опоры оказываются ниже.

Существуют методики определения жесткости тех или иных труб, позволяющие выбрать их в качестве опор свайного фундамента.

Большое значение имеет замкнутость и надежность контура трубы

Важно отметить, что для свай рекомендовано использовать только бесшовные трубы

Технология монтажа

Обычно для строительства загородного дома хватает забивного основания с анкерами и обвязкой брусом или швеллером. Но для сложного рельефа и более равномерного распределения нагрузки рекомендуем делать ж/б сваи с ростверком.

Как происходит сам процесс монтажа? Забивные сваи погружают в землю с помощью копровой установки с гидравлическим или дизельным молотом — никакой деформации или снижения эксплуатационных характеристик. По сроку службы опоры рассчитаны на 90-100 лет. Один элемент выдерживает нагрузку от 10 т. Несущая способность зависит от типа участка, размера и формы свай. Она определяется по формулам СНиП и статического зондирования, учитывающего коэффициент запаса. Меньшую из величин считают реальной несущей способностью.

Для различных участков используют разные формы и способы установки ж/б свай. Например, на песчаном грунте, супеси и суглинках ставят призматические сваи без поперечного армирования, но с продольным арматурным стержнем. На глинистых напротив используют поперечное армирование. Такие забивные конструкции стоят дороже, но не боятся даже каменистых вкраплений.

Достоинства и недостатки конструкции

Воздвигая здание, отдать предпочтение в пользу изделий из железобетона следует по таким параметрам:

• Продолжительный период эксплуатации. При правильном соблюдении технических норм в производственном процессе изготовления свай, изделие прослужит без ремонтных работ в среднем 100 лет.
• Высокая степень прочности. Сваи с внутренней арматурой удержат нагрузку высотного здания из нескольких этажей.
• Устойчивость. Противостоят атмосферным и небольшим сейсмическим воздействиям при нахождении в грунте.
• Монтаж и фиксация на затрудненном ландшафте. Достигается путем применения разнодлинных основ.
• Чистота и аккуратность. Фундамент из ЖБ свай позволяет проводить подготовительные земельные работы с минимальным загрязнением строительного участка.
• Быстрота возведения. Монтируется в течение нескольких дней.
• Сравнительная невысокая стоимость. Заливка и монтаж обойдется дешевле, чем монолитный бетонный фундамент.
• Не влияют метеоусловия. На ход работ не оказывает воздействия дождь, снег, перепад температур.

Установка таки изделий без привлечения спецтехники является невозможной. Используя в строительстве железобетонные сваи следует учесть и недостатки:

• массивность;
• вес;
• обязательное применение при установке специализированной техники;
• трудности с возведением цокольного этажа;
• невозможность применения в скалистой местности.

Область использования свай

В зависимости от диаметра и толщины сваи определяется несущая способность.

Проектировщики рекомендуют использовать сваи диаметром (d) и толщиной (t):

• d=57 мм, t=3 мм – для монтажа легких сооружений, в том числе веранд, теплиц, санузлов;
• d=76 мм, t=3,5 мм – для установки строительных вагончиков, заборов;
• d=89 мм, t=3,5 мм – для нетяжелых каркасных зданий и сооружений;
• d=102 мм, t=4 мм – для гаражей, загородных домиков, бань;
• d=108 мм, t=4 мм – для малоэтажных домов, бань, каменных заборов, пирсов, причалов;
• d=133 мм, t=4,5 мм – для линий электропередачи, столбов освещения, тяжелых зданий;
• d=159 мм, 219 мм, 325 мм – для мостов, переходов.

Но при этом учитывается площадь здания, нагрузка, количество свай, глубина их заглубления. Эти параметры являются немаловажными при определении несущей способности сваи, позволяют использовать больше или меньше строительных конструкций.

Лучше предоставить выполнение расчетов специалистам, которые впоследствии будут нести ответственность за проектирование сооружения. Профессиональные расчеты отличаются максимальной точностью, на их основании проще составлять смету, а также определять порядок и объемы работ.

Особенности

Железобетонные забивные сваи отличаются по массе. Значение данного параметра варьируется в зависимости от плотности раствора, что определяется типом объекта. Длина изменяется в пределах от 3 до 12 м. Для плотных грунтов выбирают малогабаритные изделия. Забивные ЖБ сваи существенной длины подходят для подвижных и различных типов сложных грунтов. Это позволяет выйти на прочные слои почвы.

Применяются ЖБИ, когда планируется возводить фундамент по технологии забивания опор. Они используются в качестве главной меры по упрочнению объекта. В данном случае возводится свайное основание. Распространен комбинированный вариант, при этом опоры объединяются ленточным фундаментом, ростверком.

Еще одна функция ЖБИ данного вида — укрепление котлована или старого основания. Опоры устанавливают рядом с имеющейся конструкцией или стенкой котлована.

Площадь и конфигурация сечения отличаются. Размеры таких изделий зависят от назначения объекта, глубины погружения — данные факторы определяют уровень воспринимаемой опорами нагрузки. Достаточная длина ЖБИ рассчитывается с учетом способа соединения объекта и фундамента: монолитная плита или монтаж чернового основания непосредственно на сваях. Последний из вариантов используется при строительстве малогабаритных легковесных конструкций, например, деревянных домов.

Преимущества и недостатки свайных фундаментов

Бетонные сваи используют для возведения оснований частных домов, хозяйственных построек, многоэтажных и промышленных зданий. Популярность обусловлена преимуществами такого типа основ:

• установка на любых типах грунтов, включая зыбкие и болотистые, единственное ограничение – скальное основание;
• возведение прочного фундамента всего за один день, на классическое ленточное основание потребуется до 7 дней;
• возможность сэкономить за счет меньших затрат материалов – бетона на 30%, земляных работ на 25%, не снижая прочностных характеристик;
• повышенная несущая способность за счет прочности свай и других ЖБИ, применяемых для фундамента, одна опора выдерживает нагрузку до 50 т;
• долговечность – до 150 лет.

К недостаткам фундаментных свай из железобетона относят:

• Ограниченность проекта за счет отсутствия подвала или цокольного этажа;
• Требования СП накладывают ограничения на расстояния до ближайших зданий при работах молотами с массой больше 7 т;
• Для монтажа фундамента требуется спецтехника;
• Необходима тщательная геологическая разведка, что повышает стоимость работ. Если их провести непрофессионально, фундамент может деформироваться.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица – Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5:   43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Нормативные требования

Технологические особенности производства регламентируются документом ГОСТ 19804-91. В соответствии с ним должна обеспечиваться достаточная надежность, чтобы ЖБИ служили минимум 90 лет. Допустимо использовать сваи при возведении одно- и многоэтажных построек, мостовых конструкций и объектов другого целевого назначения.

Нормы выпуска опор данного типа регламентируются документами: ГОСТ и (особенности армировки), ГОСТ 19804-2012. Отдельные требования предъявляются к мостовым конструкциям.

Например, минимально допустимая марочная прочность цемента при производстве свай для строительства подобных объектов — М350. Для увеличения надежности используется продольное армирование таких изделий. Повышенные требования предъявляются и к многоэтажным постройкам. По этой причине для их возведения используют такие же монолитные сваи существенной прочности.

Расчет свайного фундамента с ростверком

Для проведения расчетов такого плана следует обращаться к специалистам, специализирующихся в этом профиле. Перед этим проводятся геологические изыскания, позволяющие разработать проект, соответствующий почве на стройплощадке.

Совет эксперта! Если работы по геодезическому изысканию проведены не будут, то произвести точные расчеты основания с ростверком будет невозможно. Объясняется это тем, что несущая способность определяется только на основании силы сопротивления почвы.

Рис: Схема свайно-ростверкового фундамента

Для проведения изысканий на участке бурится отверстие в почве для ее пробы и анализа. Только потом можно проводить важные расчеты.

При разработке проекта учитываются такие параметры по сваям:

Рис: Схематическое положения ростверка свайного фундамента

Совет эксперта! Определить высоту ростверка следует исходя из веса будущего сооружения и уровня пучинистости грунта.

Определение максимально возможной величины нагрузки на винтовую сваю

Для расчёта нагрузок, которые способны выдержать элементы свайно-винтового фундамента, нужно знать площадь подошвы их лепестков и прочностные характеристики (максимальная несущая возможность) грунта. Перемножив между собой величины этих показателей, получают желаемое значение несущей способности винтовой опоры – максимально возможной выдерживаемой нагрузки.

Для примера определим, какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108х2500мм. Исходные данные для упрощённого расчёта принимаем такими:

Искомую нагрузку получим в результате перемножения:

F = Rо х S = 6 х 706 = 4,23 (тонны).

Именно такую расчётную (среднюю) нагрузку выдерживает одна свая 108мм, упираясь лопастью в слой глины.

Однако, её значение есть неоптимизированным, так как не учитывает коэффициент надёжности (?k). Он зависит от количества опор в фундаменте и способа производства геологических изысканий. При известных результатах таких изысканий на участке его значение составляет 1,2.

Выполняя самостоятельные исследования почвы на участке и используя табличные показатели прочности грунта, необходимо увеличивать запас надёжности. Для этого надо использовать в расчётах коэффициент надёжности порядка 1,7–1,4. Его величина зависит от количества свай в фундаменте: при минимальном количестве (до 5) он будет максимальным – 1,7. С увеличением опор до 20 коэффициент уменьшится до 1,4. При этом устанавливаемые сваи должны иметь низкие ростверки.

Таким образом, с учётом коэффициента надёжности расчёты максимально возможной нагрузки на сваи N (при пользовании табличными данными о грунтах) показывают её уменьшение по сравнению с расчётной нагрузкой F:

N = F : ?k = 4,2 : 1,7 = 2,47 (т).

Армирование ростверка свайного фундамента

Поверх каждого столба перед установкой ростверка делают гидроизоляцию из просмоленного рубероида. Вместо смолы возможно использование гидростеклоизола.

Далее, разметочная нить снова натягивается на оставленные опоры, и в обозначенных границах под будущий ростверк укладывается подушка из щебня и песка, которая проливается водой и утрамбовывается. Для того, чтобы вода при заливке бетона не ушла в землю, укладывается полиэтилен или рубероид.

Армирование ростверка происходит до установки опалубки.

После завершения вязки арматуры, разметочная нить снова натягивается и по ней устанавливается опалубка.

Заливка монолитного ростверка осуществляется также, как и при заливке ленточного фундамента.

Для обустройства «висячего» фундамента под него предварительно укладывается слой песка, который по мере высыхания конструкции удаляется. Заменить песок можно деревянным коробом в форме буквы «П», который устанавливается на слой кирпича. Через 3 дня короб и кирпичи удаляются.