Глубина свай для каркасного дома
Выбираю фундамент для каркасного дома, чтобы сэкономить и не потерять при этом
Сегодня обсуждаем фундаменты каркасного дома. Думаю, все согласятся, что фундамент – это практически базовая вещь, которую мы выбираем, бывает, даже до того, как мы выбрали какой-то конкретный тип домов. То есть, часто строят фундаменты, и только потом начинают задумываться: каркасный дом строить, брусовый, кирпичный или газосиликатный.
Так вот, фундамент каркасного дома – это такая тема, которая является одним из его плюсов. Все знают, что каркасник – он достаточно легкий, а значит, на фундаменте ему можно сэкономить, потому что его можно сделать более простым и, соответственно, более бюджетным. Так какие же бывают вообще фундаменты, и какие мы можем использовать.
Первый фундамент, который приходит в голову – это свайный фундамент. Свайный фундамент может быть металлическим и бетонным. Самый распространенный фундамент сейчас для каркасника – это металлические сваи. У него много плюсов, но есть и свои минусы.
Плюсы какие? Это достаточно бюджетно, это один из самых бюджетных фундаментов. И, что, наверное, самое главное – это очень быстро возводимый фундамент, у нас люди не любят тянуть, поэтому, вот, завтра строим. Так, какой фундамент? А, вот, винтовые сваи, сейчас винтики закрутим, и на следующий день можно будет продолжать строить.
И действительно – за один день для среднестатистического дома можно построить фундамент, обрезать эти сваи, поставить оголовки и уже начинать на следующий день, а кто-то, может быть, в этот же день, может начинать деревянную обвязку, например, ну, или металлическую обвязку швеллером.
Но. Есть у такого фундамента и минусы. Конечно, он не мегамонолитный, особенно если ставить сваи достаточно редко, меньше, чем два с половиной метра. Будет чувствоваться, когда ходишь по такому дому, конечно, многое зависит от деревянных потом перекрытий.
Ведь если перекрыть такой пролет ЛВЛ-балкой 500 мм, конечно, там, скорей всего, не будет никаких проблем. Но если брать средне статистический дом, опять же, который покрывают обвязкой, я не знаю, 150 на 150 или, не дай бог, брусом 150 на 150, то, конечно, такие дома, мягко говоря, не монолитные.
Какие еще минусы у свайного фундамента? Он не такой уж и дешевый, как хотелось бы. Потому что дешев он только в его, так сказать, исполнении, гаражном. То есть, вот, вы нашли где-то в гаражах где-то металлические сваи, там купили по 3500 за штуку, взяли, вручную сами закрутили – это бюджетно, действительно, там на дом получилось 70 тысяч, 80 тысяч на среднестатистический 100 квадратный дом.
Но если мы в нормальном магазине, с толстым металлом берем сваи, заказываем закрутку машиной, заказываем обвязку, если у нас высоко, не над землей – швеллером, то получается в итоге, такой фундамент может стоить и 150 тысяч, и даже 200 тысяч. И сразу, так, думаешь: а в чем экономия-то? Где? За эти деньги можно было ленту высокую залить! Да. У ленты есть свои минусы, обсудим это потом.
Второй свайный фундамент – это бетонные сваи. Я лично строил на бетонных сваях себе дом, и я являюсь фанатом этого фундамента. Почему? У этого фундамента очень много плюсов. Во-первых, он самый бюджетный из всех возможных. На 35 свай своего дома я потратил около 35 тысяч рублей, то есть, себестоимость по тысяче рублей.
Конечно, если учесть, что я возводил это своими руками. При этом у меня не обычные сваи, вот, как столбик, а у меня сваи тисэ, это когда специальным буром тисэ делается внутри сваи, ниже глубины промерзания, специальное расширение в виде такого, получается, как грибочек, только вниз головой. И это позволяет, даже если в случае, я не знаю, промерзание дойдет до двух метров, оно не сможет вытолкнуть дом, потому что эта пятка, пятка этой сваи, она ее держит. Соответственно, над ней – земля, земля сама себя не вырвет – все.
При этом еще внутри сваи у меня рубероид, который позволяет земле, даже если ее будет пучить, скользить вдоль сваи и не выталкивать, опять же. То есть, очень много всего придумано хитрого в этом простом фундаменте, даже если ваш грунт пучистый. Если же, как у меня – песок, у меня три метра просто практически чистого песка, его вообще не пучит, у меня стоит забор, углубленный на 50 сантиметров, и уже 20 лет ему ничего не происходит.
То есть, у меня-то с этим вообще нет проблем, и сваи я делал просто потому, что у меня на 10 метров длины дома – уклон один метр. Соответственно, с остальными фундаментами пришлось бы очень сильно переплачивать за выравнивание земли или за большое количество бетона. Во всем остальном есть у этого фундамента и минусы.
Минус в том, если мы делаем его не своими руками, добавляется еще порядка 100 тысяч за работу. И, соответственно, вместо 35 тысяч фундамент начинает стоить 135 тысяч. А 135 тысяч – уже, как вы понимаете, совсем не дешево. Хотя, конечно, и дешевле намного, чем альтернативы, о которых мы будем говорить дальше. Минусом этого фундамента можно также и считать то, что его достаточно долго возводить.
Я его своими руками возводил полтора месяца, понятно, что чужими руками можно сделать это за неделю, но он еще и должен будет хотя бы дней пять постоять, чтобы бетон до какой-то крепости дошел. Понятно, что до полной крепости он будет доходить год, но все равно, пять дней, как минимум, нужно будет ждать. А это ожидание, это томительно, хотя можно, конечно, в это время и заниматься — нарезать в размер деревянную обвязку, чтобы потом быстро ее начать делать. Так что минус это, такой, относительный.
Следующий фундамент – это, наверное, самый классический фундамент в России, все привыкли: выкапываешь яму, делаешь опалубку, заливаешь ленту. Просто, не очень дешево, но крепко. Сейчас есть два основных варианта ленточного фундамента. Это мелко заглубленный и нормально заглубленный фундамент. Так вот, мелко заглубленный – это вообще любимейшая вещь для многих каркасостроителей, потому что сорок сантиметров выкапываем ленту, делаем подсыпку, трамбуем – и все. Заливаем ленту.
Получается очень экономно по бетону и, в принципе, для каркасника достаточно. Особенно, если проведены все необходимые работы, чтобы его не пучило, и грунт неплохой. Если это не глина. Но не всем домам подходит это и не всем грунтам подходит это, поэтому используется и нормально заглубленный фундамент ленточный, что позволяет, кстати, сделать подвал.
Вот, у меня сосед сделал себе огромный подвал как раз при ленточном фундаменте. Но минусы очевидны для такого варианта. Это очень дорого, потому что нужно два метра в землю залить бетоном. При этом 20-30 сантиметров ширины. Сами посчитайте, сколько кубов бетона на это уйдет, и еще работы, потому что своими руками проводить эту работу, наверное, не очень разумно.
Очень много на своей спине придется носить бетона, таскать, возить. Даже если вы закажите миксер, все равно, нужно как-то этот бетон туда доставить, связать арматуру и так далее. Я бы не стал с таким заморачиваться, но, конечно, знаю, что многие делают.
А какие плюсы у этого фундамента? Это достаточно крепкое, простое, надежное решение. Из минусов, опять же, расход бетона либо неподходящий грунт, если мы говорим о мелко заглубленной ленте. То есть, не всем она подходит. Так-то мелко заглубленная лента, вообще, отличный вариант.
Один из самых главных, больших минусов для ленточного фундамента – это если у вас на участке большой уклон. Соответственно, в одном месте вам придется заливать ленту на полтора метра, в другом – на три метра. Это вообще, страшные расходы бетона, опалубки, работы, в общем, геморрой. Поэтому переходим к следующим видам фундамента.
Итак, третий тип, один из самых популярных и излюбленных на данный момент у тех, у кого все в порядке с деньгами – это плитный фундамент. Основным его представителем является УШП – утепленная шведская плита. Чем же он хорош, этот фундамент?
Итак, если о плюсах. А плюс – это по-настоящему монолитный фундамент. Если на винтиках, на сваях вы можете жаловаться, что дом у вас как-то ходит, есть батут, есть какое-то ощущение немонолитности, то тут все в порядке. Вы ходите так же, как в квартире. Это радость для всех, кто привык жить в квартире и не готов мириться с хлипкостью деревянных перекрытий.
Второй плюс, конечно, и, наверное, самый важный – это теплоемкость. 20 сантиметров пенополистирола под фундаментом – очень хорошо сохраняет тепло, которое нагрето теплым полом. И получается, что вы экономите на отоплении.
Уж вот кто-кто, а я-то знаю, как важно экономить на отоплении, потому что у меня сваи, у меня не закрыт цоколь и у меня всего 20 сантиметров полойка ваты. И мой теплый пол очень много тепла выпускает вниз, и поэтому я столько плачу за отопление, что иногда плачу в прямом смысле слова. Это очень дорого.
Поэтому я бы себе сделал УШП, если бы не мой уклон в метр. Потому что сами понимаете – УШП на уклоне в метр нужно сначала очень, очень много КАМАЗов пригнать, все это выровнять, и только потом его делать. При том, что у меня заезда на территорию вообще КАМАЗов нет. Поэтому я просто завидую тем, кто может себе делать УШП, и прямо, вот, черной завистью завидую.
Третий плюс УШП – это уже на нулевом цикле наличие всех необходимых практически коммуникаций. Это ливневая канализация, обычная канализация, и отопление. Все это залито под плиту, и уже только вылезает в нужных местах. То есть, никакой возни с этим нет. Отсюда вытекает еще и минус работы с УШП – то, что у нас должна быть готовая, точно размеренная до сантиметра планировка, чтобы все коммуникации вышли в нужных местах, и потом это переделать уже будет нельзя.
Не стоит забывать, что также, раз это большая стяжка, то есть, это плита, она является отличным теплоаккумулятором. То есть, не только тепло плохо из нее уходит, но и она долго может его отдавать, как кирпичный дом. Соответственно, это убирает самый главный минус каркасного дома в том, что он плохой теплоаккумулятор, потому что дерево очень быстро нагревается, но и очень быстро остывает.
Но самое смешное – как-то раз я решил посчитать те расходы на свайный фундамент, с перекрытием деревянным, с черным полом из фанеры, с утеплителем внутри, с подшивкой, с цоколем. И получилось, что где-то 70 процентов от УШП он выходит при исполнении не своими руками. То есть, разница в цене не такая большая, разве что во время УШП нам нужно отдать эти деньги сразу. Вот, мы отдали миллион – и нам сделали УШП.
Здесь же можно сначала делать сваи, потом накопить на обвязку, потом накопить на черные полы, а утеплить вообще под крышей, а каркасники часто строят люди с небольшим бюджетом, поэтому, конечно, свайный фундамент в этом плане удобнее. Но если у вас есть деньги, если у вас нет уклона – делайте УШП, это отличный вариант по цене 6-7 тысяч за квадратный метр. Кажется изначально много, но поверьте, во всех остальных фундаментах цена будет не намного дешевле.
Просто здесь у нас есть сразу и перекрытия, и фундамент, и коммуникации, и перекрытие, готовое под чистовую отделку. А это очень важно. Это очень удобно, особенно в хорошем исполнении – оно будет с небольшим перепадом, мы просто можем сразу по этому делать себе потом керамогранит. Керамогранит лучше всего отдает тепло от теплого пола, поэтому я себе сделал его.
Ну и давайте перейдем к минусам УШП. Помимо того, что, о чем я уже говорил, о том, что планировка должна быть точная, по проекту. Из минусов еще можно также отметить и требование к скиллам строителей, потому что УШП – это не настолько простой фундамент, как свайный, его надо уметь делать.
Очень много технических моментов, очень много этапов, очень много всяких технических сложностей. Если строитель опытный, и строил уже УШП, то проблем нет. Но найти такого не так-то просто. И по ценам он, опять же, возможно, возьмет больше, чем средняя цена за УШП, просто потому, что он опытный исполнитель. Поэтому требование к скиллам строителей – ну, это минус. Особенно, если в вашем регионе УШП мало строят.
Ну, и один из мнимых минусов УШП – это низкий цоколь. В России очень любят повыше дом от земли поднять, чтобы, там, ничего не гнило, не было никаких проблем, потому что, видимо, это, вот, память крови, когда у нас стояли избушки без фундамента, и гнил нижний венец, нужно было его менять и так далее.
На самом деле – 30 сантиметров, которые УШП дает от земли – этого сверх достаточно. Более того, у меня сваи стоят на 30 сантиметров от пола многие – и не жалуюсь совершенно, ничего не гниет. Поэтому это, скорее, пережиток прошлого, как всегда, на западе дороги нормальные, у нас они рассыпаются, на западе дома стоят, а у нас будут гнить. Я считаю, это минусом считать нельзя. То есть, основной минус – это, наверное, единоразовое большое количество денег, которые нужно отдать за УШП. Больше я не вижу особых проблем с этим фундаментом. Ну, если у вас большой уклон, опять же, да. Тут – тут только сваи, скорей всего.
Кстати, очень популярным становится понемногу и фундамент УФФ – утепленный финский фундамент. Это аналог УШП в смеси с лентой, что-то такое, гибридное, с полами по грунту. Но подробнее я рассказывать о нем не буду, я просто приложу ссылочку на одно видео, в котором Тимур с FORUMHOUSE очень хорошо об этом фундаменте рассказывает.
Думаю, также нужно рассказать о столбчатом фундаменте. Столбчатый фундамент – это простое решение для дачных домов, для террас, для чего-то очень мелкого. Иногда даже настоящие дома ставят на него, хотя я бы не рекомендовал. Не то чтобы что-то может случиться, но просто, как-то, это не капитальный фундамент. А что является столбиками?
Столбиками могут являться набитые покрышки. Покрышки набивают песком, и они отлично выполняют свою функцию. Это могут быть какие-то блоки или это могут быть специальные кирпичные тумбочки, которые сделаны с бетоном. Забетонированные тумбочки. Нормально, для каркасника, на самом деле, этого хватает, особенно, если вы строите дачный домик или террасу.
Наверное, все с фундаментами. Пишите в комментариях, какой фундамент у вашего дома, почему выбрали его, сколько он вам вышел по деньгам – давайте сравнимся.
Достоинства и недостатки, этапы возведения свайного фундамента для каркасного дома
Свайные фундаменты часто используют в строительстве каркасных домов за счет универсальности, надежности, а также экономичности относительно стоимости других типов основания.
Об особенностях выбора винтовых свай и расчета силовых элементов для каркасных домов можно узнать из материала, подробно изложенного ниже в статье.
Подходит ли такое основание для каркасника?
Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.
Сваи – экономически целесообразная и доступная для частных собственников альтернатива. Отдельно стоящие силовые элементы обладают достаточной несущей способностью, чтобы десятками лет обеспечивать устойчивость каркасного дома практически на всех типах почв.
Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.
Какие опоры можно использовать?
Для фундамента под каркасный дом применимы все виды свай:
- Забивные.
- Буронабивные.
- Винтовые.
Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.
Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.
Технология закладки буронабивных свай доступна для домашнего домостроения. Монтаж усложняется необходимостью бурения скважин в почве, а также сбора армирующего каркаса. Под одноэтажные каркасные постройки из дерева можно заложить фундамент без армирования, но срок службы конструкции будет значительно ниже.
Вкручивание винтовых свай (металлических и железобетонных) – быстрый способ возведения фундамента для каркасного дома. Столбы из железобетона отличаются повышенной прочностью и большой несущей способностью, поэтому их применение целесообразно только в случае с постройками в несколько этажей.
В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.
Плюсы и минусы
Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:
- дешевле ленточных и плитных оснований;
- подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
- эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
- разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.
Недостатки опорных свай:
- перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
- сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.
Преимущества винтовых свай
В отношении веса каркасных домов железобетонные винтовые сваи обладают избыточной несущей способностью, поэтому нецелесообразно переплачивать за дорогие конструктивные элементы и аренду оборудования для их вкручивания. Металлические винтовые сваи намного проще в монтаже и способны удерживать вес каркасного сооружения.
Положительные характеристики винтовых свай, которые обуславливают их широкое применение для строительства каркасных домов:
- Дешевизна.
- Простой монтаж.
- Быстрое возведение.
- Разнообразие моделей.
- Достаточная несущая способность.
- Ремонтопригодность.
- Возможность строительства на склонах.
Какие выбрать?
В зависимости от геологических условий и особенностей проектной конструкции выбирают модель винтовых свай. Определяющие характеристики опорных элементов:
- ширина лопасти;
- диаметр столба;
- длина трубы;
- тип наконечника;
- толщина металла.
Для каркасных домов с несущей нагрузкой 5–9 т используют винтовые сваи диаметром 108 мм и толщиной трубы 4-5 мм. Вес построек в несколько этажей может достигать 14 т, тогда выбирают стержни с размером сечения – 133 мм. В большинстве случаев подходят сваи со стандартным размером лопастей – 250–300 мм.
Изделия со сварным наконечником дешевле, но на участках с большим содержанием каменистых включений лучше использовать трубы с литым наконечником, которые отличаются более высокой прочностью.
Как рассчитать?
На какую глубину закручивать винтовые сваи? Минимальная глубина закладывания свай рассчитывается исходя из уровня промерзания почвы. При этом наконечник опоры должен упираться в твердый несущий пласт. Для этого на этапе геологических исследований анализируют состав почвы и высоту слоев.
Например, в преобладающей части московского региона глубина промерзания грунта равна 1,5 м, тогда как в северных – этот показатель составляет 2,4 м. Это значение принимается за глубину фундамента.
Высота свай рассчитывается исходя из таких показателей, как:
- высота снежного покрова зимой;
- температурный режим в помещении;
- уровень подземных источников;
- вероятность подтопления;
- тип рельефа на участке.
Минимальна высота свай – 20 см, но на практике этот показатель редко опускают ниже 30 см. уровень цоколя подбирают индивидуально в зависимости от исходных условий.
Определяясь с моделью силового элемента, выбирают сваи с запасом по длине минимум в 0,5 м, чтобы было удобно выровнять высоту фундамента по горизонтали. Чаще всего для строительства каркасных домов используют стандартный типоразмер опор – 108х300х2500 мм.
Как рассчитать расстояние между сваями? Шаг между ближайшими силовыми элементами рассчитывают, основываясь на потребности в опорах. Сваи обязательно устанавливают в местах, где сооружение оказывает максимальную нагрузку на почву: под углами и точками пересечения несущих стен.
Если расстояние между столбами превышает 3 м, то посередине устанавливают промежуточные опоры. Рекомендованный шаг для винтовых свай – 1,5–2,5 м.
Как возвести СФ своими руками?
Перед началом строительства необходимо провести подготовительные работы:
- Организовать доставку винтовых свай и стройматериала на участок.
- Убрать остатки старого фундамента (если есть).
- Расчистить территорию от строительного мусора, валунов и других предметов, мешающим монтажу.
- Организовать подачу воды для замешивания раствора и электроэнергии для работы оборудования.
- Подготовить приспособления для вкручивания стержней в грунт.
Этапы строительства:
- В установленных местах вкручивают винтовые сваи в грунт, пока наконечник не упрется в твердый пласт. При этом соблюдают вертикальность оси трубы (допустимое отклонение – не больше двух градусов).
- Обрезают верхнюю часть металлических труб, выравнивая плоскость по горизонтали.
- Заливают раствором внутреннюю полость столба, чтобы исключить вероятность окисления металла.
- Когда бетон наберет прочность, наваривают оголовки на концы труб.
- Шлифуют сварные швы и покрывают слоем гидроизоляционного материала.
Особенности изготовления ростверка
Типы обвязки для винтовых свай различают по материалу изготовления:
- металлические;
- деревянные;
- бетонные.
Под каркасную постройку не целесообразно возводить свайный фундамент с тяжелым бетонным ростверком, поэтому выбирают между металлическими балками, приваренными к оголовкам, и деревянными брусьями, уложенными на оголовки свай.
Ростверк используют для сооружений, стены из которого изготовлены из дерева. Обязательные этапы монтажа:
- Пропитка брусьев гидрофобным составом, антисептиком и антипиреном.
- Устройство гидроизоляционной прокладки между оголовками и деревянными элементами.
- Прикручивают балки к оголовкам через заранее подготовленные технологические отверстия.
- По углам конструкции устанавливают укрепляющие уголки.
Особенности монтажа металлического ростверка под каркасное сооружение:
- для обвязки используют двутавровые балки или швеллера;
- помимо сваривания каркаса, углы необходимо стянуть болтами;
- металлическую конструкцию обмазывают гидрофобным составом, уделяя особое внимания сварным швам.
Деревянная обвязка винтовых свай для каркасного дома, видео-инструкция:
Технология монтажа для других видов опор
Помимо винтовых свай для фундамента можно использовать буронабивные и забивные опоры. Расстояние между соседними силовыми элементами выбирается, исходя из необходимого количества свай, которое, в свою очередь, зависит от суммарных нагрузок и несущей способности фундамента.
Шаг между столбами не должен превышать 3 м. Для устройства забивных свай необходимо привлекать спецтехнику.
Как правило, под каркасные дома устанавливают деревянные или металлические опоры. Железобетонные забивные столбы небольшого диаметра применяются только для зданий с несколькими этажами. После вдавливания силовых элементов выравнивают их высоту на одном уровне.
Монтаж буронабивных свай можно провести вручную, следуя последовательности технологических этапов:
- Бурение скважин.
- Устройство песчаной подушки.
- Монтаж опалубки.
- Армирование.
- Заливка бетоном.
- Установка оголовков.
Для буронабивной технологии марку бетона, класс стали арматуры, диаметр силовых элементов и другие параметры выбирают, основываясь на суммарных нагрузках и особенностях грунта.
Как укрепить конструкцию?
Укрепление может понадобиться в таких случаях:
- нарушалась технология строительства;
- были ошибки в инженерных расчетах на этапе проектирования фундамента;
- планируется увеличение нагрузок (добавление этажей, мансарды и т.п.);
- снизился эксплуатационный ресурс существующего фундамента.
Эффективные методы укрепления свайного основания:
- Добавление силовых элементов.
- Замена вышедших из строя опор.
- Новая обвязка по старым столбам.
Перед усилением необходимо заново пересмотреть и пересчитать проект.
Стоимость строительства
Окончательная стоимость строительства формируется на основе множества факторов, которые будут индивидуальными для каждого проекта. Приведенные в таблице значения отражают среднерыночные цены на монтаж и строительные материалы:
Тип фундамента для каркасного дома площадью 6 на 6 метров | Стоимость строительства, руб. | |
своими руками | под ключ | |
свайно-винтовой | 35000 | 55000 |
буронабивной | 50000 | 75000 |
забивной | не проводится | 90000 |
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Заключение
Для строительства каркасного дома подходят все виды свай. Выбор между типами силовых элементов основывают на экономической целесообразности, а также надежности такого фундамента в заданных условиях.
В частном домостроении чаще всего используют винтовые сваи для каркасных домов, поскольку эта технология отличатся доступностью и относительной дешевизной строительства.
Чтобы готовая конструкция прослужила заявленный срок службы, все расчеты и проектирование необходимо провести в соответственными со строительными нормами и требованиями, описанными в СНиП и ГОСТах.
Рекомендации по выбору диаметра свай под фундамент для частного строительства
Жесткость и долговечность силовой конструкции напрямую зависит от ее опорной площади.
Существуют различные типы опор, отличающиеся конструкцией, эксплуатационными свойствами и диаметром.
О том, как правильно и быстро подобрать диаметр свай по назначению, можно узнать, прочитав статью ниже.
Виды опор для фундамента
В домостроении используют такие типы оснований:
- буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
- забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
- винтовые стержни (стальные и железобетонные).
Расчет нагрузок
Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.
Теоретическая формула расчета показателя:
где:
Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:
где:
- Ycf – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
- Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.
Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:
Формула для расчета несущей способности винтовых опор:
где:
- a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
- c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
- y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
- h1 – глубина опоры;
- h – общая длина трубы;
- d – диаметр винтовой части.
Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.
Правильно рассчитать параметры фундамента под проектные нагрузки можно, подбирая габариты опорных элементов. Длину свай выбирают, исходя глубины несущего пласта и точки промерзания, тогда как за счет диаметра и количества силовых изделий можно влиять на грузоподъемность всего основания.
Выбор типа свай обусловлен такими факторами:
- Экономической целесообразностью в заданных условиях.
- Возможностью строительства своими руками.
- Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
- Периодом года, когда планируется строительство.
Типовые размеры свайных опор
Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.
Типовые характеристики винтовой сваи:
- диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
- длина трубы – 2,0–2,5 м;
- толщина стенки трубы – 4–5мм;
- толщина лопасти – 5–6 мм.
Популярный размер бетонных винтовых свай:
- диаметр сечения – 300 мм;
- длина ствола – 4 м.
Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:
- железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
- металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
- деревянные: подбирается индивидуально.
Типовой размер буронабивных свай:
- диаметр – 150 мм;
- глубина – 3–4 м.
Как правильно подбирать для дома, веранды, забора?
Винтовые сваи отличаются от остальных типов такого фундамента более дешевой стоимостью, но при этом ограниченной грузоподъемностью.
Рекомендации по выбору винтовых опор под разные случаи частного строительства:
Диаметр трубы, мм | Размер винтовой части, мм | Несущая способность, т | Назначение |
57 | 180 | 0,8 | Легкие заборы, теплицы, мостики, качели |
76 | 220 | 1,5 | Заборы из кирпича и профнастила, хозблоки |
89 | 250 | 3,0 | Одноэтажные деревянные постройки, веранды |
108 | 300 | 4,5 | Каркасные дома, сооружения из бруса |
133 | 350 | 7,0 | Дома из бревен большого диаметра и газобетона, а также конструкции промышленного назначения |
Среди всех забивных опор широкое применение получили ж/б конструкции, которые в отличие от деревянных и металлических столбов, способны выдержать большие нагрузки и служат от 100 лет.
Назначение железобетонных забивных опор:
Длина стержня, м | Сечение, мм | Грузоподъемность, т | Тип постройки |
3–4 | 150х150 | 10–15 | Легковесные постройки, деревянные дома, веранды, заборы, беседки |
3–4 | 200х200 | до 20 | Кирпичные дома, многоэтажные сооружения из газобетона, промышленные конструкции |
В отличие от двух предыдущих типов буронабивные сваи изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Перед тем, как подготавливать скважину, конструктору необходимо проанализировать суммарные нагрузки и геологию почвы.
В соответствии с потребностями в несущей способности фундамента бурят шурфы таких размеров:
Диаметр скважины, мм | Несущая способность одного опорного элемента, т | Назначение постройки |
150 | 1,0 | Заборы из сетки рабицы, садовые качели и беседки |
200 | 2,0 | Металлические ограждения, пристройки к дому, сооружения хозяйственного назначения |
250 | 3,0 | Веранды, каркасные и деревянные одноэтажные дома, гаражи, бани |
300 | 4,0 | Малоэтажные дома из брусьев и газобетона |
400 | 7,5 | Двух и более этажные здания и другие тяжеловесные постройки. |
Длины несущих элементов определяются, исходя из уровня твердых пород, в которые должны упираться нижние концы свай. При этом обязательным остается условие, что глубина фундамента закладывается ниже точки промерзания.
Влияние габаритов на стоимость
Выбор типа и параметров свай обусловлен не только их практичностью в исходных условиях, но и экономической целесообразностью. Поскольку несущая способность силовых элементов зависит от габаритов, то полезно оценить, насколько меняется стоимость для различных моделей опор.
Зависимость цены винтовых опор от габаритов отражена в таблице:
Длина стержня, м | Диаметр трубы, мм | Размер лопасти, мм | Цена, руб. |
1,5 | 57 | 200 | 850 |
2,0 | 76 | 250 | 1150 |
2,0 | 89 | 250 | 1290 |
2,5 | 89 | 250 | 1400 |
1,5 | 108 | 300 | 1200 |
2,0 | 108 | 300 | 1450 |
2,5 | 108 | 300 | 1550 |
Сравнить, как изменяется стоимость забивной опоры в зависимости от размеров, можно по данным из таблицы:
Длина ствола, м | Тип сечения, мм | Стоимость, руб. |
3 | 150х150 | 1350 |
4 | 150х150 | 1750 |
3 | 200х200 | 1800 |
4 | 200х200 | 2300 |
От размеров буронабивных опор зависит потребность в бетоне, цена на который определяется исходя и его прочностных характеристик. Стоимость такого фундамента обходится в среднем от одной тысячи рублей за погонный метр.
К факторам, увеличивающим стоимость, относят:
- расход и класс арматуры,
- гидроизоляционные материалы,
- песок,
- щебень и т.д.
Как видно из представленных данных, цена силовых элементов прямо пропорциональна их параметрам.
Чем больше размеры, чем выше несущая способность такого основания. К факторам ценообразования также следует относить качество использованного материала.
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Заключение
На этапе проектирования одна из ключевых задач конструктора – грамотно подобрать тип и параметры опорных элементов. За несущую способность фундамента в большей степени отвечает его опорная площадь, которая, в свою очередь, зависит от размера сечения свай.
Потребность в несущей способности силовой конструкции определяется, исходя из геологических особенностей участка и проектных нагрузок. Для расчета грузоподъемности используют формулы, регламентированные нормативными документами.
На практике, выбирая модель сваи, нужно обращать внимание не только на ее несущую способность, но и пересчитать показатель, используя табличные данные, описывающие свойства грунта под опорной площадью основания.
Свайный фундамент: технология монтажа
К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом фундамента. Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:
- Торфяники;
- Заболоченные участки;
- Участки с грунтовыми водами;
- Участки подверженные силам морозного пучения;
- Затопляемые участки.
В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового фундамента.
Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:
- Монтаж производится в течение одного-двух дней;
- Не требуется выравнивание рельефа участка;
- Отсутствуют масштабные земляные работы;
- Вкручивание свай ведётся при любых погодных условиях.
К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:
- Невозможность монтажа на скалистой местности и на участках с твердыми известняковыми прослойками либо каменистым грунтом;
- Фундаментные сваи невозможно установить ближе, чем на 0.5 метра к уже построенному дому, а монтаж в этом случае затруднён из-за применения специальных рычагов;
- При выборе свайного фундамента значительно осложняется строительство дома с подвалом. А цена такого фундамента для здания становится неоправданно высокой.
- О конструктивных особенностях свайно-винтового фундамента;
- О том, что нужно знать для расчёта необходимого количества свай;
- О секретах монтажа свайного фундамента;
- Об основных ошибках при вкручивании свай.
Конструктивные особенности свайного фундамента
Фундамент на винтовых сваях – это группа свай ввинченных в землю и представляющих собой единой поле. При возведении домов чаще всего используются изделия диаметром ствола 108мм, длиной 2.5 метра и диаметром лопасти в 300мм. После того как свая вкручена в землю, на поверхности остается примерно 50 см от её ствола. Затем на ствол сваи приваривается оголовок. В стандартном исполнении оголовок имеет размеры 250х250мм.
Оголовок нужен для крепления на него обвязочного бруса, швеллера или ростверка на который затем монтируется строение.
Свая – это металлическая труба с заострённым концом и лопастью специальной конфигурации прикреплённой в её нижней части. Благодаря лопасти она ввинчивается в грунт, уплотняя его, пока не достигнет нужной глубины и не упрётся в надежное основание. В силу этого она может нести расчетную нагрузку сразу же после монтажа.
Сваи отличаются по длине, диаметру и своему предназначению, а именно:
- Винтовая свая Ø76 мм – используется при строительстве заборов,
- беседок и лёгких пристроек;
- Винтовая свая Ø89 мм – подходит для строительства бытовок,
- и причалов;
- Винтовая свая Ø108 мм – универсальный вариант для строительства каркасных и брусовых домов;
- Винтовая свая от Ø133 мм и выше – используется для возведения домов из оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков и промышленных объектов.
- Толщина металла стенки ствола. У качественной сваи толщина составляет от 4 до 4.5 мм;
- Толщина металла лопасти. Она должна составлять не менее 5 мм;
- Качество сварного шва. Недопустимы раковины и непроваренные участки;
- Защитное покрытие. Если слой краски тонкий или некачественный, то его просто сотрет о грунт при закручивании сваи.
Существуют сваи с литым наконечником. Их особенность в том, что наконечник и лопасть представляют собой единую деталь, изготовленную на литейном производстве, которую затем приваривают к стволу.
Такая свая более надежна, чем обычная сварная, так как она имеет большую толщину лопасти и имеет всего лишь один сварной шов. А также может ввинчиваться в грунт, где сохранились корни деревьев или попадаются небольшие камни.
Как рассчитать необходимое количество свай
Часто можно слышать утверждение, что сваи необходимо ввинчивать в землю с определённым шагом. И поэтому рассчитать их необходимое количество достаточно просто – надо лишь знать длину, ширину и вес строения. Но как показывает практика – это в корне неверно! Попробуем понять, сколько свай необходимо для фундамента вашего здания.
Для расчета свайного фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.
Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. Правильно установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.
Особенности монтажа свайного фундамента
Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.
При механическом способе монтажа проще контролировать необходимое усилие вкручивания. Также данный способ позволяет более точно сцентрировать ствол. Тем самым достигается более высокая точность монтажа. Максимальное отклонение ствола вкрученной сваи от вертикальной оси не должно превышать 2-х градусов.
После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.
Затем, в ствол сваи заливается бетонный раствор. Вопреки распространенному мнению бетон заливается не для усиления сваи, а для того чтобы вытеснить из нее кислород и тем самым предотвратить коррозию металла изнутри ствола. Если открытую сваю не забетонировать, то с приходом зимы она может заполниться водой и её разорвет.
Читайте также: