Размеры и характеристики винтовых свай

Винтовые сваи – не затратный и надежный тип фундамента для строительства легковесных построек на слабых грунтах.

Чтобы фундамент исправно служил весь отведенный срок, необходимо исследовать геологию участка, найти проектные нагрузки и на основе полученных данных выбрать нужную конфигурацию опорных элементов.

Обсудим в статье размеры винтовых свай, какими они должны быть, чтобы фундамент был надежным и как правильно выбрать нужный размер.

Параметры элементов для строительства крепкого фундамента

Ассортимент металлических винтовых свай на отечественном рынке удивит начинающего строителя своим разнообразием.

Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.

От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.

Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.

Выбирая конструкцию, строители обращают внимание на ее массу, которая в свою очередь связана с длиной и диаметром опоры.

Зависимость между параметрами отражена в таблице:

В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.

При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами: d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.

Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.
Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом винтовых опор и используются при проектировании большинства типа сооружений. От длины элемента напрямую зависит устойчивость фундамента, поэтому особое внимание уделяют значению этого параметра.

Эксперты отмечают, что лучше выбрать сваю подлиннее, потому что в случае необходимости ее гораздо проще обрезать, чем нарастить, если высота фундамента окажется недостаточной.

Характеристика винтовых свай и их размеры

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.

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 не реализуемый потенциал. Поэтому к выбору сваи следует подходить внимательно и учитывать многие факторы.

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:

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.

Классификация винтовых свай по типу резьбы

Два основных вида вида свай по устройству резьбы, которая обеспечивает вкручивание сваи в грунт6

1. Лопастные, когда крутящий момент передается от лопасти
2. Резьбовые, когда на конце сваи имеется резьба

Винтовые и лопастные наконечники могут быть как сварными, так и литыми, основное различие здесь – в форме резьбы.

В случае лопастных наконечников внедрение в грунт создается с помощью лопастей. Кроме облегчения заворачивания свай лопасть имеет еще одну важную функцию – она создает дополнительную площадку опоры сваи на слои грунта, повышая, таким образом, ее устойчивость и несущую способность.

В свою очередь резьба на конце трубы значительно облегчает процесс вкручивания сваи в грунт, и тоже широко используется – особенно в плотных грунтах, куда заворачивать лопастные сваи затруднительно, а роль площадки для опирания на грунт не так велика.

Лопастный наконечник

Что определяет выбор диаметра сечения конструкций?

Используя опоры с большим диаметром сечения, строители обеспечивают гарантированную прочность фундамента. Но при строительстве легковесных сооружений экономически нецелесообразно переплачивать за большие габариты свай.

Поэтому, к выбору параметров необходимо подходить внимательно, учитывая ряд факторов, среди которых решающую роль играют:

• характеристики грунта на площадке;
• рельеф застраиваемого участка;
• назначение фундамента.

Взять сведения по геологии грунта собственник может из актуальной справочной документации, но получить достоверные значения можно только в результате лабораторного анализа проб почвы.

Рекомендации экспертов по выбору диаметра:

1. Геошурупы с малым сечением (57 мм) применяют для основания под такие легкие конструкции, как ограждения из сетки или деревянных штакетников.
2. Трубы d 76 мм будут устойчивыми по отношению к более тяжелым заборам, например, из профнастила, а также легковесных построек (беседок, террас).
3. Столбы диаметром 89 мм используют при строительстве сельскохозяйственных построек, бань, а также тяжелых ограждений и бруса.
4. Сваи с размером сечения от 108 мм можно выбирать при проектирование малоэтажных жилых домов, коттеджей, дач и т.д.

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.

1. 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.
2. Рельеф местности и параметры уклонов на участке.
3. 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:

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

Как выбрать длину свай?

Длину опор выбирают с учетом необходимой высоты фундамента, которая в свою очередь складывается из следующих параметров:

• высота оголовка;
• глубина залегания твердых пород (не выше точки промерзания);
• высота цоколя;
• часть трубы, где расположено монтажное отверстие.

Таким образом, длина винтовой сваи в большей степени зависит от геологических особенностей участка. Высота цоколя тоже определяется типом почвы. Например, изменение уровня грунта с высокой степенью пучения и максимальной глубиной промерзания 1,5 м в зимний период может достигать 20 см.

На значения параметра также оказывают влияние предельные нагрузки. Так, при строительстве легких конструкций (бань, гаражей) достаточно высоты сваи, равной 2,0 м, а при возведении жилых сооружений необходимо выбирать опоры с высотой не менее 2,6 м.

Как рассчитать длину сваи рассчитать длину сваи

Для расчетов важно знать толщину плотного слоя почвы и глубину промерзания
Для расчетов важно знать толщину плотного слоя почвы и глубину промерзания Размеры винтовых свай напрямую влияют на их стоимость. От решения вопроса о том, сколько метров свая будет длиной зависят затраты на их приобретение и установку.

При определении их длины руководствуются следующими факторами:

• глубина залегания плотного слоя почвы;
• глубина промерзания почвы; глубина погружения лопастей;
• расстояние от верха опоры до монтажных отверстий;
• высота цоколя. Рассмотрим каждый фактор по отдельности.

Глубина залегания плотного слоя грунта толщина плотного слоя

Для возведения фундамента необходимо знать, на сколько метров в глубину следует погрузить стержень, чтобы достичь несущего пласта земли.

В районном отделе архитектуры или в аналогичном учреждении можно взять копию вертикальной съёмки залегания грунтов в месте строительства. На вертикальной съёмке будет видно, на глубине скольких метров залегают плотные слои грунтов.

Если нет такой возможности, используют ручной бур для получения образцов грунта.

Глубина промерзания почвы промерзание почвы

Для фундамента важно, на сколько метров в глубину промерзает почва. По величине промерзания почвы определяют, сколько метров составляет толщина почвы, подверженная пучению.

Следует иметь в виду, что не все типы почв подвержены морозному пучению.

Длина стержней должна позволять её нижнему концу находиться ниже уровня промерзания почвы.

Если ввинченный стержень будет находиться в зоне промерзающего слоя земли, то его будет выталкивать наверх, увеличенная в объёме замёрзшая земля. Это может вызвать серьёзные повреждения фундамента строения.

Глубина погружения лопастей сваи

Лопасти должны обязательно достигать плотного слоя грунта. От того на сколько метров будет погружена в несущий слой почвы свая, зависит положение верхнего края лопасти. Верхняя кромка лопасти должна находиться в плотном слое грунта. Учитывая расстояние от лопасти до нижнего конца стержня, можно определить длину сваи от поверхности земли до кончика острия. О том, как установить винтовые сваи по уму, смотрите в этом видео:

Классификация свай по конструкции лопастей

Отдельно следует затронуть вопрос о различии свай по лопастям. Это могут быть

• Широколопастные сваи
• Узколопастные, приближающиеся по сути к резьбовым

Широколопастные сваи наиболее распространены в строительстве на большинстве грунтов. Узколопастные применяются обычно в тяжелых, каменистых грунтах, а также в районах вечной мерзлоты.

Несущая способность широколопастных свай существенно выше, чем узколопастных – во-первых, из-за увеличения площади давления опоры на грунт, во-вторых, из-за повышенной устойчивостью на выдергивание сваи. Это играет большую роль при значительных боковых нагрузках на сваю, например, в случае установки высоких опор освещения.

Кроме того, винтовые сваи различаются по количеству лопастей:

• Однолопастные
• Двухлопастные
• Многолопастные

Самым распространенным типом является однолопастные сваи, когда лопасть наварена на конце труб. Такие сваи используются большинством производителей и застройщиков.

Однако в некоторых случаях усилий одной лопасти для достаточной устойчивости сваи может быть недостаточно, и сваи оснащены дополнительной лопастью, а то и двумя. Обычно их приваривают в центральной части винтовой сваи.

Двухлопастная винтовая свая

Следует отметить, что несущая способность винтовой сваи с двумя лопастями значительно превосходит таковую для однолопастных свай. Во-первых, на 50-60% повышается устойчивость на вдаливание и выдергивание. Во-вторых, нижняя лопасть обязательно достигает непромерзаемой глубины, а средняя – обеспечивает дополнительную устойчивость.