Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры
Как и чем обвязывать?
Материал для обвязки
Установка будет зависеть от особенностей материала изготовления балки и фундаментной основы. Обвязка винтовых свай брусом является распространенным вариантом. Но большинство интересуются вопросом, требуется ли использовать технологию с использование бруса, если можно использовать материалы с большей надежностью, металл или бетон. Отметим сразу, что брус является самым лучшим вариантом для ростверка при строительстве каркасного дома или дома из дерева, так как брус имеет большую прочность и высокую устойчивость к температурным перепадам. Во время обрабатывания антисептиком, который помогает защитить дерево от гниения, срок эксплуатации бруса увеличивается и становится больше, чем у стальных балок. Обвязка свай брусом проводится по технологии, которая предусматривает крепление балок на резьбу, или же выполняется закрепление каждой части ростверка при помощи хомута.
Установка на резьбу
Такая методика используется лишь для фундамента, который П-образный. Во впадины на фланцах нужно установить брус и закрепляют при помощи самореза. Между сваями и балками помещают рубероид. Балки соединяют в чащу или лапу по углам. Крепления угла может быть выполнено при помощи шипов. Для углов снаружи используют элементы в виде уголков. Такая методика дает возможность не тратить время на систему пазов и гребней.
Использование двутавровой балки и швеллера
Если конструкция не сильно нагружена, можно сделать ростверк из швеллера. К такой конструкции можно отнести сарай или баню. Ростверк из металла и сваи обвязывают с применением сварки. Элементы конструкции и основания прикрепляют на круговой шов. Процедура сборки заключена в установке швеллера на оголовки. Элемент можно укрепить таким образом, что боковые грани будут как будто бы смотреть вниз. Обвязка швеллером винтовых свай также выполняется и в противоположном направлении, в этом случае грани направляют вверх.
При таком расположении швеллера сопротивление нагрузкам на поперечных частях конструкции будет в разы лучше. Таким образом, вы получаете опалубку, которую следует залить раствором, и получится сформировать стеновую кладку для армопояса. Для того, чтобы обеспечить обвязке высокую прочность, вместо швеллера используют двутавровую балку того же размера. Когда балки и швеллеры стыкуются в углах, то используют сварку. По окончанию обвязывания опор ростверк покрывают средством, которое не дает образовываться коррозии.
Обвязка доской
Обвязка винтовых свай досками своими руками часто подразумевает использование материала из лиственницы, кедра, ели или сосны. Крепление фундамента в этом случае начинают с изготовления балки, в основе которой используют доски. Элементы следует склеить между собой и зафиксировать при помощи саморезов или установить на болтовую систему. При использовании в строительстве фундамента тонких досок следует дополнительно придавливать их листами фанеры. Обязательно следите за тем, чтобы все стыки были расположены на разных сваях. Доски между собой соединяем в полдерева. Балки должны быть расположены на ребре и зафиксированы при помощи свай.
Обвязка свай по данной технологии выполняется так:
- Делают внутренний, внешний и средний контур (по принципу елочки).
- Элементы по очереди собирают и устанавливают.
- Между оголовками, швеллером и обвязкой следует обязательно установить слой рубероида для гидроизоляции.
- Если высота обвязки вышла больше 0,4 метров, то дополнительное основание следует укрепить профильной трубой.
Использование профильных труб для обвязки двутавром
Если хотите, можно сделать обвязку двутавровой балкой, и тогда выбирайте материал с отверстиями перфорации. Двутавр следует приварить как можно крепче и впритык. Предпочтение в выборе данного материала заключается в малой массе и высокой прочности. Профильная труба в этой конструкции будет играть роль распорки, что повысит долговечность и улучшит эксплуатационные характеристики здания. Для обвязки профильную трубу следует приварить снаружи по всему периметру основания.
Преимущества и недостатки
Строительство ленточного фундамента на сваях имеет свои плюсы и минусы. К достоинствам относятся следующие качества:
оперативность выполнения монтажных работ;
- возможность ведения монтажных работ на участках, имеющих уклоны;
- упрощенная технология, с помощью которой фундаментную основу можно установить самостоятельно;
- отличная устойчивость к пучинистым почвам;
- все можно сделать без привлечения специальной техники.
Отрицательных моментов только три:
- в доме появляется необходимость дополнительного утепления полов;
- подвал или цокольное помещение устроить не представляется возможным;
- появляются ограничения по массе сооружения.
Метод с применением режущих фрез
Срубка оголовков свай может выполняться одним из следующих способов:
- ручным, с применением портативных инструментов;
- автоматическим режущими фрезами;
- специализированным гидравлическим оборудованием.
Ручной метод
Обрезка оголовков вручную производится с помощью пилы или резака
Обработать оголовки свай ручным способом достаточно сложно и трудозатратно. Поэтому данный способ неприменим при строительстве ответственных сооружений, но вполне оправдан при возведении ограждений, малоэтажных зданий и подсобных построек. Он отличается дешевизной и отсутствием необходимости привлечения специалистов со спецоборудованием.
Для ручной срубки винтовых свай применяют гидравлические ножницы. Процесс отличается простотой и не требует наличия квалификации рабочих. Его суть заключается в следующем:
- На сваю одевается и фиксируется специальная насадка в форме кольца на линию среза.
- Ножницами отрезается лишняя часть опоры вдоль насадки.
Вся процедура срезания займёт не более 15 минут, в зависимости от диаметра сваи. Однако качество среза при этом не будет идеальным и потребуется дополнительная обработка.
Процесс обрезки сваи фрезой может производиться как вручную, так и автоматически
Оборудование для срезки оголовков при помощи фрез применяется для любых типов свай, выполненных из любого материала. Это позволит на одной стройплощадке возводить различные объекты благодаря универсальности инструмента.
Срезка может производиться в ручном или автоматическом режиме, что позволяет профессионалу выполнить работу максимально точно и качественно. Основная сложность метода заключается в правильном выборе подходящего резца и его позиционировании относительно винтовой сваи.
Меньший диаметр фрезы не позволит выполнить качественный разрез. Поэтому рекомендуется использовать фрезу с диаметром, равным толщине стенок, и грамотно выбирать режимы работы инструмента.
Последовательность действий следующая:
- Проводится разметка свай.
- Подбирается резец под конкретные условия работы.
- Настраивается инструмент на необходимое количество оборотов.
- Производится срезание по кольцу либо к центру сваи.
- Через определённые промежутки времени делается пауза для остывания кромки фрезы.
Если применять инструменты с водяным охлаждением фрезы, то можно существенно повысить производительность труда за счёт отсутствия необходимости периодических остановок.
Посмотрите видео, как производится обрезка сваи с помощью резца.
В отличие от предыдущих двух методов, способ с использованием гидравлического оборудования выгодно отличается не только универсальностью применения, а и высокой точностью срубки винтовых свай.
Навесное оборудование может быть легко смонтировано на любую технику с гидравлическим приводом достаточной мощности, например, экскаватор или трактор. Это позволяет существенно экономить финансы на аренде дополнительной техники, а также не загромождать место на стройплощадке.
Использование срезки с помощью фрез подходит абсолютно для любых типов свай. Вся процедура будет выполнена точно и качественно, так как может производиться и в автоматическом, и в ручном режиме.
Срубку оголовков выполняют после забивки или запресовки свай
Главное – правильно выбрать резец , учитывая свойства и размеры сваи. Если выбор будет неправильным,то режущую часть можно повредить из-за перегрева. Стоит подбирать фрезу с таким же диаметром, как толщина стенок и правильно установить режимы работы инструмента.
Для качественного результата работы придерживайтесь определенной последовательности:
- Сделайте разметку свай;
- Правильно выберите резец;
- Выставьте нужное количество оборотов;
- Срезайте либо по центру сваи, либо по кольцу;
- Давайте остынуть фрезе, чтобы избежать перегревания.
- Технология приваривания оголовка
Технология приваривания оголовка очень проста — нужно выделить напильником край оголовка, провести зачистку болгаркой с корд щеткой по линии в 2-3 см.
Сварка производится по такой схеме:
- Установка оголовка на сваю, контролируя правильное положение;
- Припаивание точечной сваркой в нескольких местах;
- Полное приваривание элемента;
- Уборка шлака и покрытие краской;
- Сохранение места для вентиляции в 1-2 см;
- Применение универсальных электродов и сварочного тока в 100 А.
С этим читают
Разновидности, размеры и функции
Оголовок-проушина для винтовой сваи
Вершина вертикальной опоры бывает в форме круга, квадрата и многоугольника, очертание выбирается по образу свайного стержня. Виды оголовников различаются по способу фиксации.
В зависимости от формы и функции верхушки бывают:
- Т-образные. Крепятся на болты или варятся к внутренности опоры. Такая форма позволяет монтировать плитную опалубку для следующего бетонирования.
- П-образные. Надеваются на сваю сверху. Предназначаются для монтажа ростверков и балок.
Стержни выполняются из дерева, бетона, но распространенными являются железобетонные и металлические винтовые разновидности. Опоры делаются разборными и несъемными.
Железобетонные
Железобетонный оголовок
Сваи делают длиной 3–12 метров, чаще со сплошным сечением в виде квадрата. Производятся жб стержни с треугольным, круглым, сложным призматическим основанием. Внутри располагается арматура в форме объемного каркаса для сопротивления нагрузкам от строения и усилиям при погружении. На вершине сваи увеличивается объем конструкционного металла в виде усиленного оголовка.
Оголовок для сваи из железобетона имеет минимальный габарит 20 х 20 см, длина стержня определяется нагрузкой от здания. Монтаж свай и выравнивание головок требует больших материальных затрат. Простая конструкция сваривается в виде стального листа с установленными насадными кольцами и элементами жесткости в виде ребер.
Деревянные
Деревянные сваи
Для таких опор используют хвойные породы древесины с пониженной способностью к впитыванию влаги. Ставят длинномерные бревна диаметром до 40 см, предварительно их пропитывают противогнилостными составами. Древесные опоры бывают пакетные, одиночные и составные, погружаются механическими и дизельными молотами, вибропогружателями.
На концах стержней устраивают металлические башмаки в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. Они воспринимают нагрузку от ударов при заглублении и не дают заостренному древесному шпунту деформироваться и расслаиваться. Голова сваи делается из листовой стали или выливается из чугуна и предохраняется бугелем в форме металлического кольца.
Винтовые
Оголовок для винтовой сваи
В строительстве такой тип представлен трубами из стали (диаметр от 50 до 350 мм) с лопастями внизу, которые входят в грунт винтовыми движениями и впоследствии бетонируются внутри. Толщина стенок таких свай составляет 4 – 6 мм, а длина варьируется от 4 до 12 метров. Носок стержня заостренной формы, а торец наземной части снабжается металлическим оголовком для винтовых свай, который приваривается к внешней оболочке трубы.
Конструкция верхушки зависит от значимых характеристик ростверка, который подпирает первый венец из бруса, монолитное основание или железобетонную балочную перемычку. Оголовок винтовой сваи делается из конструкционной стали высокого качества, торцевой элемент обрабатывается грунтовочными составами на базе алкидов.
Разборные
Съемные окончания применяются реже неразборных видов, используются в случае временного сооружения или при ручной установке опорных элементов Стержень вкручивают до отметки промерзания почвы, после поверки лишнюю часть срезают и надевают головку.
Шпунты сверлятся накрест в нескольких местах, и вместо сварки ставятся шпильки или болты с гайками. Правильно сконструированная опора с хорошей затяжкой метизов не имеет люфта. Разборные головки применяются при бетонировании основания в тяжелой почве или в случае установки деревянных шпунтов. Съемные окончания изготавливаются на заводе по сериям, каждой из которых присваиваются стандартные размеры, используется сталь СП-5.
Монтаж сваи со съемным оголовком
Неразборные
Приваривание оголовка к свае
Приваренный оголовок фундамента ставится при выемке отверстий с помощью ямобура, положительный момент заключается в предупреждении попадания влаги и кислорода внутрь опоры. Перед сваркой напильником выделяется край головки, зачищается болгаркой на ширину 3 см.
Схема монтажа:
- установка верхушки в контрольное положение;
- прихватка электродом в нескольких точках;
- полноценное приваривание;
- оставление вентиляционной отдушины;
- отбивка шлака и окраска.
Сварку ведут электродами универсального действия, рассчитанными на ток в 100 А.
Как определить допустимую надежность фундамента
Если вы будете использовать этот вариант расчета, то не получите достаточно обобщенный результат запаса прочности. Для окончательного определения несущих возможностей необходимо руководствоваться следующей формулой:
N=F/ γ,
в которой N – это расчетная нагрузка, F – это неоптимизированное значение несущей способности, для определения которого необходимо умножить площадь винтовой опоры на возможность почвы. Что касается последнего обозначения γ, то это коэффициент, показывающий запас прочности конструкции. Значение этого параметра напрямую зависит от точного вычислительных операций несущей способности опорной почвы. Также на значение этого параметра оказывает влияние общее количество свай в фундаменте.
Оголовок винтовой сваи размер и другие особенности можно прочесть из данной статьи.
С учетом указанных данных, необходимо отметить, чему будет равняться приведенный коэффициент надежности:
- Если общее число свай составляет 5-20, то этот коэффициент принимает значение 1,75-1,4. Принимают в расчет этот параметр при условии, когда определяется несущая возможность винтовых элементов с низким ростверком, монтаж которого выполняется на опорах висящего типа.
- Коэффициент будет равен 1,25, когда процесс расчета опорной возможности ведется на почве, отделяемой в ходе зондирования при помощи саи-эталона. Провести такие исследования могут начинающие геологи, которые обустроили измерительную площадку с эталонной сваей на участке возведения основания.
- Если точно была определена опорная способность почвы, которая рассчитывается в ходе ее зондирования и исследующих лабораторных исследований, то коэффициент надежности примет значение 1,2.
Винтовые сваи плюсы и минусы такой конструкции указаны в статье.
На основании указанной информации можно вычитать несущую способность для винтовых элементов 133, она будет составлять 3,5 т. Получить такой результат удается при точном определении аналогичной характеристики почвы. Еще можно получить результат на основании усредненных сведений о несущей способности почвы и сведений об общем количестве опор. В результате усредненное значение будет составлять 2,4 т.
На видео рассказывается, какую нагрузку выдерживают винтовые сваи:
Конструкция винтовых свай
Какие сроки службы у винтовых свай?
Схема видов свайных фундаментов.
Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.
При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти – в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.
Есть и еще один момент – труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.
Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 – для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.
Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки – это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.
Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.
Евгений Дмитриевич Иванов
Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.
16 октября 2015
Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.
12 октября 2015
У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.
20 октября 2015
Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.
16 октября 2015
Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.
12 октября 2015
У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.
Несколько дополнений: 1. Если нужно выполнить качественную гидроизоляцию жидкой резиной, желательно применять геотекстиль по всей поверхности. Расход.
23 сентября 2015
Как и чем сделать верхнюю кайму облицовки фундамента(натур.камень.плитняк)?
Copyright 2014–2017, moifundament.ru
- работы с фундаментом
- Армирование
- Защита
- Инструменты
- Монтаж
- Отделка
- Раствор
- Расчет
- Ремонт
- Устройство
- Виды фундамента
- Ленточный
- Свайный
- Столбчатый
- Плитный
- Другое
- О сайте
- Вопросы эксперту
- Редакция
- Контакты
- Работы с фундаментом Армирование фундамента
- Защита фундамента
- Инструменты для фундамента
- Монтаж фундамента
- Отделка фундамента
- Раствор для фундамента
- Расчет фундамента
- Ремонт фундамента
- Устройство фундамента
Виды фундамента
Ленточный фундамент
Свайный фундамент Столбчатый фундамент Плитный фундамент
Зависимость размера оголовка от диаметра опоры
Типовой размер винтовой части свай имеет ширину и высоту, равные 25 см. Как правило, для оголовков используют высокопрочную сталь (09Г2С, 3СП5 и другие марки). При этом толщина конструктивного элемента должна составлять не меньше 4 мм. Зависимость между основными параметрами лопасти отражена в таблице:
Параметры винтовой части сваи, мм | ||
D внутренний | D внешний | шаг гибки лопасти |
57 | 200 | 3 |
89 | 250 | 4 |
108 | 300 | 5 |
133 | 350 | 6 |
Внутренний диаметр оголовка должен соответствовать размеру сечения сваи. Для различных нужд используют определенные типы оголовков, которые отличаются раскроем конуса. Для сложных грунтов используют сваи с усиленными удлиненными лопастями.
Расчет необходимого количества свай
Обварка винтовых свай
Обварка винтовых свайпроисходит с использованием швеллера 2 основными методиками.
+
- Первая методика
. В качестве оголовка обвариваемой сваи хороший вариант – закрепленный швеллер. Его к прикрепляют в верхней части винтовой сваи. Эта методика применяется для фундаментов каркасных домов. Толщина несущей стеновой конструкции менее 15см. - Вторая методика
. Эта методика используется, если ростверк фундамента сложен из бруса и бревен с диаметром более 15см. Совместно применяют швеллеры и оголовки 20-25×20-25см. Швеллер варится к нижней части полки оголовка одним боком, а другим – к свайному стволу.
Подгонка свай
Для придания опорным элементам одинаковой высоты применяется их обрубка или обрезка. Этот процесс несколько трудоемок и требует сноровки, но все же вполне выполним своими руками.
Этапы работ:
- В начале следует выбрать контрольную опорную сваю. Именно на ее высоту надо будет ориентироваться при коррекции длины других опорных элементов.
- На остальных опорах маркером наносится линия, по которой будет производиться обрубка или обрезка трубы. Единство горизонтали следует сверять с лазерным или гидравлическим уровнем.
- Срубка концов опорных элементов выполняется с помощью тяжелого отбойного молотка. Предварительно линия обрубки зачищается напильником. Удар наносится горизонтально по верхнему краю трубы.
- Для обрезки труб основания можно использовать болгарку или абразивную пилу. Срез производится по намеченной маркером линии движением вдоль диаметра основы либо к центру сваи.
- Еще одним вариантом для среза концов свай является применение гидравлического оборудования. Его аренда, а тем более покупка, стоят недешево. Однако этот способ дает возможность сделать срез очень ровно, без повреждения или скола всей основы.
Установка торцов:
- Подготовленные сваи следует зачистить от краски при помощи шлифовального оборудования.
- Оголовок насаживается на основу. При помощи уровня следует проверить его горизонтальность.
- Осуществляется предварительная приварка элемента в 3-4 местах точечной сваркой.
- Сварочным аппаратом оголовок приваривается по всей окружности. Следует оставить не приваренным небольшой участок в 5-10 см. Он необходим для прохода воздуха и вентиляции внутри трубы основания.
- Шов от сварки следует зачистить и нанести краску или грунтовку.
Диаметр
Винтовые сваи нагрузка и расчеты
Заключение
Роль оголовков в устойчивости свайно-винтового фундамента достаточно велика. Они обеспечивают устойчивость брусьев обвязки, горизонтальность поверхности и надежный крепеж обвязки к винтовым сваям. Самостоятельное изготовление оголовков – сложная задача в кустарных условиях. Их проще приобретать в комплекте с винтовыми сваями.
При строительстве частного дома очень важным этапом является закладка фундаментов. Выбор данной конструкции зависит от следующих факторов:
- От типа возводимого строения.
- От вида грунтов, которые залегают на земельном участке.
- От материального положения заказчика.
Если участок, где планируется строительство, имеет сложный, неровный рельеф, либо пучинистые, и заболоченный грунты, то в этом случае целесообразно будет применить свайный фундамент.
При возведении частной постройки можно применить следующие типы свай:
- Винтовые.
Представляют собой металлические трубы с винтовым шнеком в нижней части. При вращении такой сваи вокруг оси она погружаются в землю. После до нужной отметки, в них заливается бетон. - Буронабивные.
Данный тип изготавливается из бетона. Грунт пробуривают специальным садовым буром, закладывают в полученные отверстия каркас из арматуры, и заливают бетоном. В качестве опалубки выступают стенки котлована. При сыпучих грунтах можно использовать различные трубы.