Определение диаметра опор
Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:
- 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
- 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
- 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
- 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.
Диаметр элементов зависит от веса постройки
Методика расчета
Расчет количества винтовых свай выполняют с учетом габаритов и веса дома, который будет установлен на фундамент. Как правило, расстояние между сваями может составлять:
- до 2 м, если будет возводиться строение из газобетонных и пенобетонных блоков или плит;
- до 3 м, если запланировано строительство деревянного дома из бруса, бревна и т.д.;
- до 2,5 м – также выбирают для деревянных конструкций. Еще с такими сваями работают в регионах, где наблюдается большая ветровая нагрузка;
- до 3,5 м – под строительство легковесных заборов и оград.
Строительство дома из бруса
Чтобы правильно определить количество опор для свайно-винтового фундамента, следует провести следующие операции:
- составить проект будущей основы или первого уровня постройки;
- расположить винтовые опоры на каждом углу будущего здания;
- установить сваи там, где будут пересекаться несущие перегородки дома;
- между расположенными сваями теперь необходимо установить дополнительные сваи по периметру несущих стен с тем условием, чтобы расстояние от одного до другого элемента не превышало того, что было зафиксировано ранее (учитывая вес и вид постройки);
- оставшееся пространство для фундамента заполняется сваями так, чтобы между соседними опорами расстояние не превышало указанного в расчетах (2 – 3 м);
- там, где будет установлена печь или каминный очаг, предусмотрите не менее пары винтовых опор, опять-таки, учитывая размер отопительной конструкции, иначе не избежать критической нагрузки на фундамент;
- на тот случай, если будет обустроена терраса или любая другая пристройка, места фиксации опорных элементов обозначаются по ранее оговоренному принципу, учитывая оптимальное расстояние шага;
- теперь, когда расстояние между сваями определено, остается подсчитать все винтовые опоры, нанесенные на план-схему.
Как устроена конструкция свайного фундамента
Монтаж свайного фундамента проходит в два этапа:
- Проектирование: чертеж, расчет материалов и количества свай под определенную конструкцию, намечают и делают разметку.
- Монтаж свайной конструкции. Этот этап может выполняться специалистами при помощи техники или своими руками. По своей технологии монтаж можно подразделить на виды:
- Вибрационный,
- Ударный,
- Завинчивание (используют специальные винтовые св аи),
- Виброударный.
- Бурение с последующей заливкой или забивкой.
Расположение свай может быть различного типа:
- Одиночное.
- Ленточное.
- Кустовое.
- Сплошное (полосками или в шахматном порядке).
После того как сваю погрузили в почву, происходит обработка или срез ее оголовки.
Как рассчитать примерную стоимость
В стоимость свайного фундамента включены:
- Составление проекта и расчет сметы.
- Испытание сваи.
- Цена за сваи.
- Доставка и монтаж.
- Монтаж ростверка, материалы+работа.
Все это включено в конечную стоимость. Сократить расходы можно, либо устанавливая своими руками, либо приобретение и доставку материалов осуществить самостоятельно на оптовых рынках. Крупные компании предлагают материал по оптовым ценам и считают его стоимость, включая ее в строительство дома из бруса.
Что влияет на монтаж
Перед монтажом фундамента необходимо рассчитать нагрузку. Нагрузка включает в себя вес самого дома + вес конструкции свайного фундамента + объекты входящие в конструкцию (кровля, стены, перекрытия, окна, двери, лестница) + отделка ( гидро и тепло-материалы) + внешнее влияние.
При типовом строительстве вес используемого строительного материала умножают на его количество. При этом учитывается средний вес мебели и жильцов. По ГОСТам для жилого дома эту нагрузку считают как площадь сооружения, умноженная на 0,18 т/м2.
Нагрузка снега берется из нормативных актов данного региона. Правильную ветреную нагрузку рассчитывают: произведение площади на 40+15 умноженное на высоту дома. Все эти полученные величины суммируют и это является нагрузкой на фундамент от конструкции.
Для полного расчета эту сумму умножают на коэффициент 1,3.
Рассчитываем ростверк
Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.
Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.
Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:
Фундамент с железобетонным ростверком
- Высота – 30 см.
- Ширина – 40 см.
Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.
Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.
Как рассчитать количество свай
При определении количества свай учитывается общий вес всего построенного дома из клееного бруса или другого материала, разделенный на несущую способность отдельной сваи. У различного вида свай несущая способность отличается. Для удобства читателей рассмотрим подробно правильный расчет свайно-винтового фундамента с ленточным и без.
Несущая способность одной сваи примерно 3,5. Определяем общий вес дома с учетом ветровой снежной нагрузки, и умножаем на коэффициент запаса 1,3. Эту цифру делим на 3,5.
Расчет фундамента дома из дерева 7х9 м с мансардой
Дом 7х9 из каркаса примерно весит 40 тонн, из бруса или оцилиндрованного бревна 70 тонн.
Значит для каркасного строительства можно использовать 12 свай, для бруса или оцилиндрованного бревна 20. В реальной жизни в основном ввинчивают 15-24 сваи.
Расчет фундамента с винтовыми сваями для брусового дома
Стоит свая винтовая с диаметром 108 мм и толщиной стенок 4 мм, с длиной 3 м и лопасти по 30 см от 1750 рублей.
Для двухэтажного строительства дома из профилированного бруса с коробкой 6х9 необходимо минимум 12 свай. Получается минимальная стоимость материал будет 21 000 руб. Монтаж винтовых свай обойдется в среднем от 350 руб./м — от 12 600 руб.
Расходы на монтаж (дополнительные):
Оголовка перед основной обвязкой брусом-200, на 12 свай 2400 руб. Применение сварных наконечников для винтовых свай — 500 х12 = 6 000 руб.
Применение усиленной лопасти для винтового фундамента 450 за винт — 12 х 450 = 5 400.
Общие расчеты затрат: Монтаж 25 750 + применение техники 2000 руб/час + доставка ( От 10 руб.км). И это без учета сверхурочных работ, которые придется оплатить по повышенному тарифу.
Плюсы винтового фундамента:
- Монтаж при использовании техники быстрый.
- Можно использовать на песочном и плавучем грунте.
- Нет вибрации при монтаже винтовой сваи.
- Если со временем дом захочется разобрать, то винтовые сваи можно использовать повторно.
Но судя по отзывам пользователей имеются минусы:
- Нельзя использовать на горных известковых почвах.
- Подверженные коррозии.
- Несущая способность небольшая (не подходят для тяжелых конструкций, для домов из бруса или бревна самое-то, и выбрать его будет правильно и выгодно).
https://www.youtube.com/watch?v=nBUrY5t7pzg
Рассчитываем ростверку
Ростверк рассчитывается в зависимости от конструкции (сборная или монолитная). В общую стоимость входит: монтаж, материал и доставка. В целях экономии можно сделать опалубку самостоятельно.
Для примера рассмотрим расчет дома 6х8 на свайно — ленточном фундаменте
- Средний вес строения 63 т, нагрузка ровняется 81, 9. По СНиП коэффициент надежности равен — 1,4
- Несущая способность — 6
- Высота ленточной ростверки 80 см
- Средний вес на глинистой почве 20 кН/м3.
- Количество свай рассчитывается: 81900 разделить (6000 разделить 1,4- 1х0,8х20) = 19,18 округляем в большую сторону -20 свай.
- Забивка железной сваи 30х30 от 750 руб./м.п. 20х730=43 800 руб.
- Техника от 2 000 за час. + доставка (предположим 10 км) — 500 руб.
- Теперь рассчитаем, сколько стоит монтаж с ростверкой: монтаж ленточного фундамента с опалубкой от 6 000 рублей, без опалубки 45 00. Дом 6 х 8-28 м. Получается стоимость ленточной обвязки с опалубкой 168 000 руб.
- Мы уже рассчитывали, сколько стоит монтаж свай, плюсуем все эти цифры = 212 300 руб.
Можно рассчитать стоимость ростверки, которую заливают самостоятельно:
- Средняя ширина ленточного фундамента 40 см, высота 80 см, длина, как уже считали, 28 м. Для заливки используется бетон из цемента М400 и песка с щебнем. Кроме этого, необходимы доски для опалубки и арматура.
- Цемент М400 — 40 кг от 180 руб. Понадобиться около 43 тыс. руб.
- Песок — 12 500 руб.
- Щебенка средней фракции — 15 500 руб.
- Доски для монтажа опалубки — 10 000 руб.
- Арматура — 6 000 руб.
Цена на весь материал без его доставки 87 000 рублей. Значит, если делать ленту своими руками, то монтаж обойдется дешевле на эту сумму.
Мы рассчитали затраты на материал свайного и винтового фундамента. Какой из них лучше подходит под определенный дом, определяют в зависимости от геодезии и веса конструкции.
Факторы, влияющие на длину опор
От правильного определения длины свай зависит крепость будущей конструкции, и если эти важные элементы фундамента окажутся короткими, дом может просесть под своей тяжестью после его введения в эксплуатацию. Длина свай определяется с учетом анализа грунта и ландшафта, а именно:
- Плотность почвы.
- Перепад высоты между разными точками участка.
Плотность грунта
Глубина погружения опоры
Анализ грунта лучше всего проводить на основании геологических исследований местности. Если исследования характеристики грунтов не проводились на данной территории, то можно воспользоваться упрощенным методом выяснения его плотности.
Итак, нужно выкопать неглубокую канаву (до 1 м) в нижней точке участка. Если на такой глубине залегания вы увидите глинистую массу или песок, то выбор лучше сделать в пользу свай, длина которых достигает 2,5 м. В том случае если вы обнаружите породы с низкой плотностью (торф), плывун или грунтовые воды, придется продолжить углубление до тех пор, пока не дойдете до твердых пород. Здесь устанавливаются сваи, длина которых равна длине бура.
Перед вами таблица плотности и несущей способности различных почв.
| Вид грунта | Плотный грунт | Грунт средней плотности |
|---|---|---|
| Песок (крупная фракция) | 6 | 5 |
| Песок (средняя фракция) | 5 | 4 |
| Супесь (в сухом виде) | 3 | 2.5 |
| Супесь пластичная (влажная) | 2.5 | 2 |
| Песок (мелкая фракция) | 4 | 3 |
| Песок влажный (мелкая фракция) | 3 | 2 |
| Глина | 6 | 2.5 |
| Глина влажная | 4 | 1 |
| Суглинок | 3 | 2 |
| Суглинок влажный | 3 | 1 |
