Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108 и 133

Нагрузка на винтовые сваи: максимальные возможности

Какие допустимые нагрузки способны выдерживать винтовые сваи и какая у них несущая способность? Какой диаметр винтовой сварной сваи (свсн) будет самым подходящим для устройства свайно-винтового фундамента?  – это самые задаваемые вопросы на этапе проектирования строительства. Ошибки в расчётах, как правило, снижают надёжность опор под зданиями, приводят к усадке или крену строений. И, в конечном счёте, к повреждениям их основных конструкций.

Допустимая нагрузка – важнейший показатель винтовых элементов фундамента

Важной характеристикой винтовых свай, влияющей на правильный их подбор при устройстве фундаментов под конкретные сооружения, является несущая способность.

Это ничто иное, как учитывающая деформации почвы максимальная нагрузка, которую выдерживают сваи без потери своих функциональных качеств. Для грунтов с различными прочностными характеристиками, а также изделий, отличающихся длиной, диаметром трубы и лопастей – она разная.

Далее ознакомимся с параметрами, от которых зависит допустимая нагрузка на винтовые сваи, а также с правильным её теоретическим расчётом.

Виды свай и их параметры

Разнообразие типоразмеров этих изделий связано с применением их под конкретные виды возводимых объектов.

В частном домостроении преимущественно используются винтовые элементы фундаментов с диаметрами трубы от 89 до 159мм.

Так, допустимая нагрузка на винтовую сваю 89мм делает возможным их применение при возведении каркасных одноэтажных домов, веранд и беседок.

Обратите внимание

С увеличением диаметра трубы увеличивается цена и расширяется диапазон их применения: 108мм, 133мм и 159мм – для устройства фундаментов двухэтажных каркасных домов, а также одноэтажных из бруса, пенобетона и кирпича.

А допустимая нагрузка на винтовую сваю 325мм приемлема при использовании её в проектировании тяжёлых конструкций домов или промышленных объектов.

При расчётах допустимых нагрузок на сваи используют такой важный параметр, как площадь её конструктивного элемента – лепестковой подошвы.

При этом за радиус подошвы принимают расстояние от центра сваи до крайней (образующей контур лепестка) точки.

Для вычисления площади используют известную математическую формулу: возведённый в квадрат радиус лопастей умножают на 3,14 (число Пи).

Для разных диаметров труб она составляет:

  • 89мм – 490см2;
  • 108мм –706см2;
  • 159мм – 1590см2;
  • 325мм – 9567см2 (для расчётов значения диаметров лопастей всегда берут в сантиметрах).

На выбор длины детали влияют характер грунта (в том числе уровень его промерзания) и перепады высот на стройплощадке.

Длина свай стандартизована и составляет:

  • для коротких – 160-250см;
  • для длинных – до 11,5м (с шагом 50см).

При правильной установке они должны упираться лопастями в плотный слой грунта.  

Прочность грунта основания

Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.

Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт.

Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:

  • глина – 3,7–4,7;
  • суглинки и супеси – 3,5–4,4;
  • песок (от мелких фракций до крупных) – 4–6.

Такие данные содержат и строительные справочники, и СНиПы.

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:

  • грунт на строительном участке – глина;
  • диаметр лопасти сваи 108мм – 300мм.

Воспользуемся данными таблиц в справочнике и определим несущую способность грунта (Rо) в месте установки фундамента: Rо = 6кг/см2.

Площадь лепестковой подошвы этого вида свай мы определили ранее (смотри выше), S = 706см2.

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.

Важно

Однако, её значение есть неоптимизированным, так как не учитывает коэффициент надёжности (γk). 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 : γk = 4,2 : 1,7 = 2,47 (т).  

В качестве заключения

Качественный монтаж свайно-винтовых фундаментов зависит от правильного расчёта нагрузок на винтовые сваи, включающих и геологическую оценку грунта. Ошибки в расчётах приведут к занижению несущей способности фундамента или же большому перерасходу материала.

Источник: https://uralzvs.ru/blog/nagruzki-na-vintovye-svai/

Винтовые сваи: несущая способность, допустимая нагрузка

Несущая способность – это показатель, который показывает, какую нагрузку сможет выдержать свая, с учетом допустимым деформаций почвы под ее острием. Придерживаясь особенностей почвы, сваи разделяют на два вида: висячие и сваи-стойки. Для первого типа характерно наличие опоры, которая залегает под нижними концами свайного элемента.

Сваи-стойки носят такое название по той причине, что их устанавливают в почку или в жесткие стержни грунта, роль которых состоит в передачи давления от здания к фундаменту.

Висячие конструкции способны выдерживать нагрузка благодаря силе трения, которая формируется между почвой и боковой частью.

Если присутствует боковое трение, а также достаточная длина, то под свайными элементами устанавливать опоры нет смысла.

Последовательность действий

Для расчета необходимо учитывать размеры винтовых свай и качество грунта, в которой они будут устанавливаться. Чтобы выполнить предварительный расчет необходимо произвести умножение площади основания на сопротивляемость почвы.

Как правильно установить винтовые сваи оцинкованные, можно узнать прочитав данную статью.

На фото – устройство винтовых свай:

Например, для вычисления возможностей винтовой сваи 133, ввинченной в обычную глину, необходимо произвести следующий план действий:

  1. Вычислить площадь лепестковой подошвы. Для сваи 133, диаметр подошвы которой составляет 30 см, этот параметр будет составлять 706, 5 см2.
  2. С учетом указанного типа почвы стоит выбрать правильный грунт. Для глины она будет составлять 6 кг/см2.
  3. Две полученные величины необходимо перемножить, и получится результат 4,2 тонны. Именно такой вес способна выдержать винтовая сваи 133. Ее можно устанавливать в глинистую почку на глубину 2-2,5 м.

Какая марка цемента подойдёт для заливки фундамента можно узнать из данной статьи.

На видео – о несущей способности винтовых свай:

Как сделать раствор для фундамента можно узнать из данной статьи.

Учет надежности 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.

Совет

Оголовок винтовой сваи размер и другие особенности можно прочесть из данной статьи.

С учетом указанных данных, необходимо отметить, чему будет равняться приведенный коэффициент надежности:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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:

Буронабивные сваи с ростверком технология установка указана в данной статье.

Определение максимальных возможностей

После того, как стали понятны все нюансы процесса вычисления несущей способности для винтовой опоры, можно понять максимально возможную величину нагрузки, которую способен выдержать один элемент. Для этих целей необходимо воспользоваться такими сведениями:

  1. Вид грунта в данном случае пуст будет обычный песок, его максимальная несущая возможность будет составлять 15 кг/см2.
  2. Для опоры можно использовать сваи 219. Диаметр лепестков у подобного изделия будет составлять 600 мм.
  3. Для коэффициента надежности стоит взять значение 1,75. В этом случае речь идет о точном определении числа свай не более 5 штук.

Бетон для фундамента марка под ленточный фундамент можно узнать из данной статьи.

На видео – несущая способность винтовых свай 108:

В результате для определения максимальной несущей способности винновой сваи необходимо воспользоваться таким алгоритмом:

  1. Определить площадь лепестковой опоры. В данном случае она будет составлять 2826 см2.
  2. После этого можно определить неоптимизированное значение опорной возможности. Для этого стоит умножить площадь лепестковой опоры на несущую способность грунта: 2826х15=42,4.
  3. Для вычисления точной несущей возможности необходимо полученное значение поделить на коэффициент надежности: 42,4/1,75 = 24,23 т.

Какой бетон нужен для фундамента двухэтажного дома можно узнать из данной статьи.

На основании представленного расчета можно сделать вывод, что одна опора, радиус лепестка у которой 30 см, и она углублена в плотный песок, способна выдерживать нагрузку в 24 тонны. Благодаря тому, что винтовые основания способны выдерживать такие большие нагрузки, они и получили сегодня такую широкую востребованность.

Как залить фундамент для дома из газобетона можно узнать из статьи.

Зависимость от размеров

С учетом представленного ранее расчета становится понятным, что значение несущей способности фундамента на сваях зависит от размеров этих элементов, а точнее от диаметра и длины свая.

Таблица 1 – Зависимость несущей возможности от размеров винтовых свай:

Диаметр, мм Несущая способность, кг Длина, мм
57 800 2000
76 2000-3000 2500
89 4000 2500
108 7000 2500
150 9500 3000

Несущая способность винтовых свай – это очень важный параметр, который определяет нагрузку, которую сможет выдержать конструкция.

Читайте также:  Утепление фундамента частного дома снаружи своими руками

О том каковы пропорции состава бетона для фундамента можно узнать из данной статьи.

При вычислении этого параметра необходимо принимать во внимание такие параметры, как несущая способность грунта, диаметр и длина сваи. Выполнить все вычисления можно самостоятельно без привлечения посторонних лиц. Если все расчеты были выполнены верно, то ваш дом прослужит вам в течение длительного времени.

Источник: https://ResForBuild.ru/metall/svai/vintovye-nesushhaya-sposobnost.html

Используем 76, 89, редко 108 Диаметр

Фундамент выполняет в здании опорную и несущую функции, от его надежности зависят эксплуатационные характеристики сооружения. Применение неправильно подобранного основания может привести к быстрому разрушению конструкции, ее проседанию и растрескиванию.

В определенных случаях требуется использовать свайно-винтовой фундамент, который можно устанавливать на неровной местности, в болотистых районах.

Он строится на основании свай, которые представляют собой металлические стержни, выполненные таким образом, что на их окончаниях имеются лопасти. При их помощи свая легко ввинчивается в грунт и надежно в нем закрепляется.

Сваи могут быть изготовлены разного диаметра и разной длины, от характеристик будущего здания и зависит применение определенного вида свай.

Назначение свай в зависимости от диаметра стержня

o Сваи производятся в различных размерах: их диаметр колеблется от 57 мм до 133 мм, а длина может быть от 1,5 м до 5 м. Рассмотрим наиболее встречающиеся виды зданий и какие для них целесообразно применять сваи.

o Многоэтажные строения – коттеджи, стационарные производственные площадки.

Для их сооружения должен применять фундамент, обладающий значительным запасом прочности, так как такие строения предполагается эксплуатировать не один десяток лет.

Сваи для их возведения используются Ø108 мм либо Ø133 мм – в зависимости от величины здания и его назначения. При этом может использоваться ростверк, дополнительно связывающий между собой свайные опоры.

o Малоэтажные здания – панельные, кирпичные дома. Самый рациональный вариант в этом случае – использования свай Ø108 мм.

Однако могут применяться сваи Ø133 мм – в довольно редких случаях, когда или повышены требования к сроку службы, или стоит задача выполнить строение с увеличенной надежностью.

В некоторых случаях возможен вариант и с Ø89 мм – неответственные здания, которые не предполагается долго эксплуатировать. Применение ростверка также во многих случаях обосновано и желательно.

o Быстровозводимые сооружения – ангары, гаражи, склады, бани, деревянные дома. Эти сооружения уместно возводить на сваях Ø89, применение же большего диаметра не имеет смысла.

Данные сваи выдержат действующие на них нагрузки и будут прекрасно служить.

Обратите внимание

Однако в редких случаях используются сваи и большего размера – Ø108 мм, для перестраховки и дополнительного запаса надежности.

o Теплицы, навесы для машин, беседки. В этой группе строений не происходит действия серьезных нагрузок, поэтому для их возведения применяются сваи Ø76 мм или реже Ø 57 – все зависит от величины конструкции, а также ее массы.

o Малые строения – ограждения, заборы, дорожные знаки, рекламные щиты, фонари, вышки. Самые небольшие объекты строятся при помощи свай Ø 57 – если на них не предполагается воздействие серьезных нагрузок. Однако бывает целесообразно применять сваи Ø76 – в случаях, когда требуется выдерживать определенное давление или при сооружениях большой высоты.

Винтовые сваи в Тюмени – перспективный вид фундамента, который применяется для возведения различных объектов и обладает рядом достоинств. Их использование ускоряет процесс строительства, делает его более дешевым, кроме этого позволяет его проводить в труднодоступных районах.

Источник: http://svaj.ru/kakie-svai-ispolzovat/diametr-i-dlina-svai/ispolzuem-76-89-redko-108-diametr/

Винтовые сваи — Сравнение винтовой сваи ВСГ 89 и ВС 108

Для изготовления ствола винтовой сваи ВСГ используется бесшовная толстостенная труба, используемая в нефтяной промышленности для работы под высоким давлением, ГОСТ 633-80 .  Стенка ствола сваи ВСГ имеет толщину, в зависимости от диаметра сваи, от 5,5 до 7,5 мм. Специальный состав стального сплава ствола предназначен для работы в агрессивных средах без защитного покрытия.

Эти свойства материала ствола позволяют передавать высокие крутящие моменты при монтаже свай, а также повышенные нагрузки на растяжение-сжатие в процессе эксплуатации. Бетонирование внутренней полости винтовой свай ВСГ не требуется.
Для изготовления ствола сваи ВС используется электросварная водо-газопроводная труба (ВГП труба) ГОСТ 10705-80.

Класс этих труб нашел широкое применение в коммунальном хозяйстве для нужд тепло -водоснабжения. ВГП труба имеет продольный сварной шов, толщину стенки 3,5-4 мм. Материал сплава ствола (Сталь 3) требует обязательной антикоррозийной защиты и не позволяет передавать высокие крутящие моменты при монтаже свай, а также повышенные нагрузки на растяжение-сжатие в процессе эксплуатации.

Расчетные данные и натурные испытания, проведенные нашей организацией, показали, что:
1. несущая способности винтовой сваи типа ВСГ-1 89/300 (диаметр ствола 89 мм, стенка 6,5 мм, диаметр винтовой лопасти 300 мм) соответствует винтовой свае типа ВС-1 108/300 (диаметр ствола 108, стенка 3,5 мм, диаметр винтовой лопасти 300 мм).
2.

по сравнению со сваей типа ВС, ствол сваи ВСГ выше по прочности в 5 раз, по коррозионной стойкости в 7 раз, по весу в 1,5 – 2 раза.

 Из собственного опыта работы со сваями типа ВС сообщаем:1. при монтаже винтовой сваи типа ВС в условиях зимнего промерзания грунта возможен разрыв технологического отверстия, через которое передается крутящий момент ввиду её низких прочностных характеристик.

Это обстоятельство  де-лает невозможным продолжение монтажа и затрудняет демонтаж сваи, что приводит к срывам сроков строительства. 2.

Важно

внутреннюю полость винтовой сваи типа ВС в обязательном порядке необходимо герметизировать бетонным раствором ввиду возможного разрушение ствола в течение зимнего периода от замерзшей в ней воды, которая нередко попадает внутрь. При бетонных работах в зимнее время согласно СНиП 3.03.

01-87 (Несущие и ограждающие конструкции) необходим предварительный прогрев ствола винтовой сваи, в которую будет укладываться бетон, для исключения замерзания бетонной смеси в местах контакта. Температура бетонной смеси, уложенной внутрь сваи, к началу выдерживания должна быть не ниже +5 °С.

К моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, его прочность должны быть не менее  20 % от проектной. Соблюдение данных строительных норм при монтаже винтовых свай типа ВС в зимнее время не предоставляется возможным.  Из собственного опыта работы со сваями типа ВСГ сообщаем:1.

при монтаже винтовой сваи типа ВСГ в условиях зимнего промерзания грунта технологическое отверстие гарантировано выдерживает нагрузки передаваемые от гидровращателя ямобура.

2. внутреннюю полость винтовой сваи типа ВСГ  герметизировать бетонным раствором не требуется.

 

Просим также принять во внимание, что винтовые сваи для зимнего монтажа имеют конструктивные отличия от свай, применяемых летом. Обязательным является наличие усиления винтовой лопасти в заходной части (свая ВСГУ) для исключения её повреждения при повышенных нагрузках в процессе закручивания в мерзлый грунт. Ещё мы рекомендуем использовать винтовую сваю типа ВСГУ-1 (с заострением в виде косого среза без заглушки) который способствует скорейшему разбуриванию грунта за счет эксцентричного вращения её заострения.

Вывод:
При проведении монтажа фундамента на винтовых сваях в зимнее время, свая типа ВС 108/300 к использованию не рекомендуется. Рекомендуем использовать винтовую сваю ВСГУ-1 89/300  (винтовая свая усиленная, с заострением в виде косого среза без заглушки).

Источник: https://zavodsvay.ru/articles/sravnenie/

Нагрузка на винтовые сваи

Какую нагрузку способны нести винтовые сваи как фундамент? — вот часто задаваемый вопрос в начале строительства.

Винтовые сваи с каким диаметром выбрать для своего строения? Какой длины винтовые сваи необходимы? Как распределяется нагрузка постройки на свайное поле? Ведь фундамент это основа любого сооружения.

При выборе свай необходимо учесть все конструктивные особенности будущего строения. Учитываются материалы из которых возводится сооружение, конструкция здания и его особенности, нагрузка сооружения на фундамент в целом. Как правило расчет будущих нагрузок делают с запасом.

При загородном строительстве не трудно произвести расчет самому и выбрать необходимые винтовые сваи и их количество. Далее приведены винтовые сваи с обеспечением несущей способности:

для Ø57 мм   – 1,5 т

для Ø89 мм   – не менее 3,5 т
для Ø108 мм – не менее 4,5 т
для Ø133 мм – не менее 7,0 т
для Ø159 мм – не менее 10,0 т
Каждая винтовая свая несет нагрузку пропорционально от общей массы строения.
Наиболее часто используемые сваи в загородном строительстве каркасных и домов из бруса — 89 мм. и 108 мм. Длина винтовых свай зависит от качества грунтов. Наиболее ходовой и часто используемый размер это 108 мм. свая длиной 2500 мм.
Для строений с использованием газобетона, кирпича, швеллера и т.п. используются сваи диаметром от 133 мм. и больше. При необходимости, установленные винтовые сваи «обвязывают» швеллером, или устанавливают железобетонный ростверк на основе свай. В любом случае использование винтовых свай позволяет сэкономить деньги и время.

     Расчеты свайных фундаментов

Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям первой и второй группы.

Расчет первой группы для придельных состояний производится:

— по прочности материала свай и свайных ростверков;

— по несущей способности грунта основания свай;

— по несущей способности оснований свайных фундаментов;

если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки ( подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др. ) или если основания ограничены откосами или крутопадающими слоями грунта и т.п.

Расчеты по предельным состояниям второй группы производятся:

— по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок;

— по перемещениям свай ( горизонтальным углам поворота головы свай ) совместно с грунтом оснований от действий горизонтальных нагрузок и моментов;

Нагрузки и воздействия

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями строительных норм. Значения нагрузок необходимо умножать на коэффициенты надежности по значению, принимаемые согласно » Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкции».

Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.

Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и грунтов.

Расчетные значения характеристик материалов свай и свайных ростверков следует принимать в соответствии с требованиями строительных норм.

Совет

Если несущая способность винтовых свай определена по результатам полевых испытаний статистической нагрузкой, то коэффициент надежности принимается равным 1,2.

При высоком и низком ростверке, подошва которого опирается на сильно сжимаемый грунт, и висячих сваях, воспринимающих сжимаемую нагрузку, а также при любом виде ростверка и висячих сваях и сваях стойках, воспринимающих выдергивающую нагрузку, коэффициент надежности принимается в зависимости от количества свай в фундаменте: при 21 свае и более — 1,4 (1,25); от 11 до 22 свай — 1,55 (1,4); от 6 до 10 — 1,65 (1,5): от 1 до 5 — 1,75 (1,6).

Распределение нагрузок на свайное поле

Нагрузка на винтовые сваи

                  Расчет нагрузки на винтовые сваи

Зачастую при обилии информации по тому или иному вопросу человек теряется, не может определиться с выбором. Конечно в специфических вопросах лучше всего обратиться к помощи специалистов работающих в своей области.

Читайте также:  Сколько нужно арматуры для фундамента 10х10

При выборе фундамента на винтовых сваях заказчик часто сталкивается с трудностью в определении расчета количества свай, расстояния между ними, диаметром и длиной свай. Приведенные выше данные помогут определиться с выбором.

Отдельно можно добавить, что самым универсальным в выборе в регионе Ленинградской области является винтовая свая 108мм. и длиной 2500мм.

винтовые сваи на сильно заводненном участке

В сильно заводненных местах стоит прибегать к тестовому бурению, а в отдельных и к тестовой установке сваи, что поможет точно определить необходимую длину сваи.

Тестовое бурение механическим способом

Зачастую пробное бурение производится на необходимую глубину, чтобы выяснить состав грунтов и слой твердого пласта и глубину его залегания.

Пробное бурение до твердых пластов грунта

Геологоразведка позволяет точно определить необходимую длину винтовых свай и определиться с их количеством. Выбранный грунт из шурфа показывает качественный состав пород.

Шурф от пробного бурения

Попадаются места с очень нестабильными грунтами, в этих случаях бес тестового бурения и пробной установки винтовой сваи не обойтись.

Пробная установка сваи

Что-бы не «загружаться» объемной, лишней информацией ниже приведены следующие правила.
При выборе винтовых свай под фундамент при нормальных стабильных грунтах можно порекомендовать 108/2500мм., при допустимом расстоянии между сваями не более 3000мм. Вот пожалую главное от чего стоит отталкиваться при выборе свай для устройства фундамента.

   Обвязка винтовых свай

Очень важно в нестабильных грунтах производить обвязку фундамента на винтовых сваях. В зависимости от требований по нагрузке на винтовые сваи оказываемых строением производится обвязка винтовых свай швеллером или обвязка винтовых свай уголком.

Для улучшения качества фундамента и гарантированного временного интервала в процессе эксплуатации необходимо производить работы по обвязке свайного поля металлическими деталями ( создание силового каркаса ).

Обратите внимание

  Усиление свайного поля необходимо при большой высоте винтовых свай от поверхности грунта, нестабильных, насыщенных водой грунтах ( особенно болотистых и торфяниках ), на участках с большим уклоном, при строениях с большой нагрузкой.

Необходимо учитывать максимальную нагрузку на винтовую сваю  и оставлять необходимый запас. Особенно справедливо в регионах с большим количеством осадков в зимнее время ( снеговая нагрузка ) и частыми температурными перепадами от  минуса к плюсу ( оледенение кровли ).

Ошибки при монтаже фундаментов на винтовых сваях

Какие ошибки могут быть допущены при устройстве свайно-винтовых фундаментов и конструкций на их основе?

Одна из наиболее распространенных и не «простительных» это не достаточное заглубление винтовых свай в процессе установки. Чаще всего это халатность монтажников и не желание работать с полной отдачей, не опытность и не понимание процессов работы фундаментов особенно в зимнее время.

Ни кому не секрет какое количество «строителей» особенно из ближнего зарубежья появилось на просторах страны. В нашей практике были случаи когда заказчик в целях экономии нанимал неквалифицированных работников, не имеющих навыков и опыта в установке винтовых свай и монтаже фундаментов.

В последствии приходилось заниматься исправлением и ремонтом фундаментов.

Другая ошибка — это недостаточное количество свай и неправильное распределение нагрузки. как следствие — проседание отдельных элементов конструкции. Отчасти это получается по вине заказчика желающего с экономить на фундаменте.

Отсутствие усиления свайного поля в виде обвязки металлом при большой высоте винтовых свай от поверхности грунта, более 60 см. , при большом уклоне участка на котором стоит фундамент, в подвижных, сильно заводненных, мягких и рыхлых грунтах.

Использование бруса, притом не цельного в виде обвязки свайного поля под достаточно тяжелое строение, к примеру бревенчатый сруб большого размера или из газобетона.

Все это из выше перечисленного может привести к нежелательным дефектам фундамента и постройки в целом.

Источник: http://xn—-7sbfc2ac9azaq.xn--p1ai/montazh-vintovyx-svaj/svajnyj-fundament-i-ispolzovanie-shvellera/nagruzka-na-vintovye-svai/

Как подобрать нужный диаметр винтовых свай?

Диаметр винтовых свай – характеристика, отвечающая за их способность выдерживать несущие нагрузки. Сваи, как правило, выбирают исходя из целей строительства: в зависимости от того, монументальное планируется сооружение или легкая постройка.

Диаметры винтовых свай

Характеристики стандартных винтовых свай

Среди стандартных свай наиболее часто применяются пять конфигураций:

Самые легкие и бюджетные сваи: используются, как правило, для возведения легких сооружений: мини-беседок, навесов, заборов из сетки рабицы и так далее.
Также применяются как дополнительное средство для усиления конструкции фундамента на болотистых грунтах.

Характеристики

Несущая способность: 1,5 т
Толщина стенки: 3,5 мм;
Диаметр лопасти: 200 мм;
Толщина лопасти: 3 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Чаще всего применяются в бытовом строительстве: они служат прекрасной опорой для гаражей, сельскохозяйственных построек, временных бытовок, парников, заборов из штакетника, сетки Гиттер или поликарбоната и так далее.
Часто используются для возведения пристроек к основному зданию – террас и веранд.

Характеристики

Несущая способность: не менее 3,5 т
Толщина стенки: 3,5 мм;
Диаметр лопасти: 250 мм;
Толщина лопасти: 4 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Один из самых популярных и часто применяемых вариантов: область применения свай 89 мм необычайно широка – подходят для строительства фундаментов бань, гаражей, ангаров и других технических построек, заборов и навесов, для организации массивных веранд с остеклением. Часто применяется для возведения рекламных построек – щитов и стендов. Получили распространение и в строительстве пирсов и причалов. Подходят даже для возведения каркасных домов (в 1 этаж).

Характеристики

Несущая способность: не менее 4,5 т
Толщина стенки: 3,5 мм;
Диаметр лопасти: 250 мм;
Толщина лопасти: 4 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Этот тип используется и в городском, и в жилищном, и в промышленном строительстве.
В частном строительстве используется для возведения каркасных домов, в городском – для строительства опор для электросетей, систем освещения, а также для возведения тяжеловесных рекламных конструкций.

В промышленной сфере – на основе такого фундамента возводятся нефте- и газопроводы, а также ангары, гаражи и другие технические здания.

Сваи 108 мм подходят и для установки причалов и пирсов, выдерживают значительные нагрузки, потому допустимо строительстве на пирсе беседки или иного сооружения.

Характеристики

Несущая способность: не менее 4,5 т
Толщина стенки: 4 мм;
Диаметр лопасти: 300 мм;
Толщина лопасти: 5 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Сваи 133 мм используются для строительства тяжелых домов (в том числе и в 2 этажа) – из бруса, оцилиндрованого бревна, иногда из кирпича.
Также получили широкое распространение в промышленном строительстве: применяются для строительства трубопроводов, опор электросетей, систем освещения и так далее.

Подходят также для установки каркасного стационарного бассейна.

Характеристики

Несущая способность: не менее 7 т
Толщина стенки: 4 мм;
Диаметр лопасти: 350 мм;
Толщина лопасти: 5 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Характеристики усиленных винтовых свай

От стандартных свай усиленные отличает большая толщина стенки ствола сваи и антикоррозийное покрытие – такие сваи подходят для использования в агрессивных средах и имею более длительный срок эксплуатации.
Среди типовых размеров усиленных свай наибольшее распространение получили следующие:

Используются преимущественно для возведения малых архитектурных форм (беседок, садовых павильонов и так далее), а также для организации временного торгового и рекламного пространства на обводненных грунтах.

Характеристики

Несущая способность: не менее 1,5 т
Толщина стенки: 4,5 мм;
Диаметр лопасти: 200 мм;
Толщина лопасти: 4 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Чаще всего применяются в частном строительстве на болотистой местности или на биогенных грунтах (торфяниках). Подходят для бытовых сельскохозяйственных построек, беседок, веранд, террас, а также – для навесов, настилов. Распространено использование свай 73 мм для возведения мостков и кладки для рыбной ловли.

Характеристики

Несущая способность: не менее 2,5 т
Толщина стенки: 5 мм;
Диаметр лопасти: 250 мм;
Толщина лопасти: 5 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Применяются для строительства каркасных домов, бань и сельскохозяйственных построек на сильно обводненных грунтах. Такие сваи не только успешно сопротивляются силам морозного пучения, но и выдерживают регулярные паводки и подтопления.

Характеристики

Несущая способность: не менее 4,5 т
Толщина стенки: 6 мм;
Диаметр лопасти: 250 мм;
Толщина лопасти: 5 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Сваи 102 мм применяются для строительства массивных конструкций на болотистой местности: это могут быть и частные жилые дома, и промышленные постройки (ангары, склады, гаражи и так далее).

Характеристики

Несущая способность: не менее 7 т
Толщина стенки: 6,5 мм;
Диаметр лопасти: 300 мм;
Толщина лопасти: 6 мм;

Длина сваи: от 1650 мм до 6000 мм.

Чтобы подобрать тип свай, как нельзя лучше соответствующий Вашим потребностям – обратитесь за помощью к нашим консультантам: позвонив по телефону
+7 (812) 930-28-81 или воспользовавшись формой обратной связи на сайте.

Источник: http://svr-flagman.ru/diametr-vintovyx-svaj

Несущая способность винтовых свай

На сегодняшний день винтовые сваи применяются при возведении сооружений на ослабленных грунтах, а так же если есть необходимость проводить строительные работы в зимний период, когда устройство обычных бетонных фундаментов невозможно из-за промерзания грунтов.

Винтовые сваи 
Для надёжности сооружения на нестабильных грунтах большое значение имеет несущая способность винтовых свай, которая обеспечивает запас прочности и устойчивости всей постройки.

Целесообразно применять винтовые сваи на грунтах в районах с вечной мерзлотой, в заболоченных местах или при строительстве в зимний период, когда грунт сильно промёрз.

Важно

  На таких территориях обычные фундаменты либо дают трещины и усадки из-за деформации влажных грунтов, либо подвержены пучению под действием мёрзлых почв.

Высокая несущая способность винтовых свай в данном случае объясняется возможностью хорошо заглубить их в почву и тем самым уменьшить отрицательное влияние неблагоприятных грунтовых оснований на фундамент.

Несущая способность винтовых свай зависит от площади опоры

Особенности строения винтовых свай

Что же такое винтовые сваи? По сути это трубы из стали с винтовыми лопастями на заострённом конце. Отличная несущая способность винтовых свай обеспечивается благодаря использованию бесшовных цельнотянутых стальных труб. Отсутствие шва на корпусе сваи делает её менее уязвимой для коррозионных процессов. Толщина стенок труб, используемых в конструкции сваи, составляет 4-7 мм.

На строительном рынке можно встретить сваи различной длины, но самые короткие изделия выпускаются длиной не меньше метра.
Благодаря винтовому наконечнику с лопастями облегчается монтаж сваи. Кроме этого существенно возрастают показатели сопротивления сваи сжатию и выдёргиванию.

Обычные сваи необходимо бетонировать, а винтовые сваи используются без этого, что существенно уменьшает расходы на фундаменты.

Винтовые сваи: нюансы монтажа

В зависимости от габаритов одной опоры и масштабов сооружения в целом винтовые сваи могут устанавливаться двумя способами:

  • вручную;
  • при помощи гидравлической техники.

Несущая способность винтовых свай не зависит от выбранного способа установки. В обоих случая установка происходит по принципу закручивания сваи в землю наподобие шурупа. Это возможно благодаря наличию винтовых лопастей на  заострённом конце сваи.
Однако в некоторых случаях, чтобы не пострадала несущая способность винтовых свай, выполняется  их установка с некоторыми особенностями:

  1. Если монтаж сваи выполняется в грунт, где есть прослойки твёрдых пород, или в мёрзлые почвы, то необходимо произвести бурение лидерной скважины. Только после такой предварительной подготовки почвы в скважину вкручивается свая.
  2. Для свай, находящихся в заводненных почвах, нужно предусмотреть защитные антикоррозионные мероприятия. С этой целью в тело ствола сваи заливается бетонный раствор. Данная процедура поможет уменьшить коррозию трубы изнутри, а несущая способность элемента станет ещё выше.
  3. Чтобы увеличить несущую способность свай длиной больше двух метров, необходимо выполнить их дополнительное армирование.
Читайте также:  Как сделать столбчатый фундамент своими силами

Важно: расчётная несущая способность винтовых свай обеспечивается только при условии их правильного монтажа. Любые отступления от технологического процесса в ходе монтажа могут привести к снижению прочности всего фундамента. Только профессионал может выбрать правильный способ монтажа в зависимости от характеристик грунта и особенностей рельефа.

Винтовые сваи

Достоинства и недостатки винтовых свай

То, что отличная несущая способность винтовых свай является их главным достоинством, – мы уже поняли. Но кроме этого есть и другие преимущества таких конструкций основания:

  1. Отсутствие потребности в подготовке территории. Нет необходимости рыть котлован, как при устройстве ленточных бетонных фундаментов. Не нужно проводить осушительные и подготовительные мероприятия с почвами на территории строительства.
  2. Процесс монтажа свайных фундаментов занимает намного меньше времени, чем другие подобные технологии устройства оснований.
  3. Конечно, назвать фундамент на винтовых сваях самым дешёвым нельзя. Однако такая большая несущая способность винтовых свай позволяет существенно сэкономить средства на сооружении различных вспомогательных сооружений, поскольку винтовые сваи используются сами без каких либо дополнительных укрепляющих средств.
  4. Высокая эффективность винтовых свай позволяет использовать и нагружать их сразу же после монтажа в отличие от бетонных фундаментов, которым нужен длительный срок на набирание прочности.
  5. Антикоррозионное покрытие труб винтовых свай обеспечивает их  безопасную эксплуатацию даже в условиях повышенной влажности грунтов. Причём несущая способность винтовых свай в таких условия нисколько не пострадает, чего нельзя сказать о других видах оснований.
  6. Установка винтовых свай позволяет сэкономить время и технику. Например, для устройства блочных фундаментов по монолитным железобетонным лентам потребуется нанимать технику для рытья траншей или котлованов, ставить опалубку, сваривать арматуру, замешивать и заливать бетон, нанимать кран для монтажа бетонных блоков, выполнять другие вспомогательные работы. Всё это не нужно при устройстве свайных фундаментов, достаточно лишь нанять строительную технику с гидравлическим оборудованием.

Из недостатков винтовых свай можно перечислить следующее:

  1. Если винтовые сваи устанавливаются в твёрдый грунт, то есть риск, что антикоррозионное покрытие будет повреждено. Это в дальнейшем может привести к разрушению стального корпуса. В результате этого несущая способность винтовых свай будет снижена.
  2. Если установка свайного поля производится вблизи мест размещения электрических подстанций или прохождения железнодорожных путей электропоездов, где в грунте могут скапливаться блуждающие токи, то это может приводить к деградации металла и снижению несущей способности винтовых свай.

Винтовые сваи

Область использования

Высокая несущая способность винтовых свай и минимум расходов на их монтаж способствуют тому, что область применения данных оснований довольно широка:

  1. Винтовые сваи являются отличными основаниями для ЛЭП, рекламных бигбордов, различных мачт.
  2. При возведении каркасных зданий использование винтовых свай как нельзя кстати. При строительстве временных хозяйственных построек каркасного типа (теплиц, бытовок, сооружения ангаров) логичней использовать свайные фундаменты, чем массивные и дорогостоящие бетонные основания.
  3. Если выполняется реконструкция дома или достройка к нему, то используя фундамент на сваях, мы убережём смежные конструкции от разрушений, которые могут быть вызваны вибрациями при устройстве оснований другого типа.
  4. При проведении строительных работ на обводнённом грунте (мосты, пристани и т.п.) винтовые сваи просто незаменимы.
  5. Высокая несущая способность винтовых свай может использоваться и во вспомогательных целях, например, для укрепления бетонного основания.

Несущая способность винтовых свай влияет на выбор элемента

От чего зависит несущая способность винтовых свай?

Несущая способность винтовых свай зависит от двух факторов:

  • площади подошвы винтовой сваи;
  • значения несущей способности грунта.

Бытует ошибочное мнение, что несущая способность винтовых свай зависит от прочности самого свайного элемента и его габаритов. Эти показатели не имеют никакого значения для несущей способности элемента.

Винтовые сваи 

Определение площади подошвы сваи

Навинченная на конец опоры лопасть в виде винта не только облегчает вкручивание элемента в почву, но и выполняет функции трамбовки грунта, поскольку лопасти сдавливают землю во время заглубления. После монтажа винтовая часть сваи выполняет функции свайной подошвы, на которую приходится вся нагрузка.

Площадь этой свайной опоры мы и будем вычислять, ведь от неё зависит несущая способность винтовых свай.
Поскольку опорная плоскость подошвы фактически есть окружность, то необходимо вычислить её площадь, которая образуется винтовой лопастью. Для этого используем формулу: S=πR².

В данном случае радиусом является расстояние от оси свайного элемента до наиболее удалённой точки на краю винтовой лопасти. Если вы не хотите производить никаких  сложных расчётов, то можете использовать данные из таблиц. Они есть для всех заводских винтовых свай, неважно, какой завод (Украины и России) их производит.

Пример: для свайного элемента 108 нормированный диаметр равен 30 см. Это значит, что длина от оси ствола до крайней точки на винте (искомый радиус) равна 30_2=15 см. Следовательно, площадь опорного элемента сваи равна: 3,14х15 см=706,5 см².

Вычисляем несущую силу грунта

Несущая способность винтовых свай взаимосвязана с таким же показателем грунта. Чтобы найти несущую силу грунтов, необходимо воспользоваться данными инженерно-геологических изысканий, в результате которых будет определён состав почвы. Далее необходимо использовать таблицу, отображающую зависимость несущей возможности от типа грунта (находим в нужном нам столбце).

Несущая способность винтовых свай зависит от такого же показателя грунта 
Пример: если в результате изысканий обнаружено, что на участке строительства находится песок, то согласно таблице несущая сила грунта равна 15 кг/см². Суглинки (мягкопластичная почва) способны нести не больше 5,5 кг/см², а вот глина понесёт не более 6 кг/см².

Винтовые сваи

Несущая способность винтовой сваи: расчёт

Несущая способность винтовых свай находится путём умножения площади опоры на несущую силу грунта. Рассмотрим этот расчёт на примере винтовой сваи 133, погружённой в глинистую почву:

  1. Сначала найдём площадь опоры. Используя табличные данные, узнаём, что диаметр винта равен 30 см, таким образом, площадь подошвы равна: 15х15х3,14=706,5 см².
  2. Теперь воспользуемся таблицей, чтобы определить несущую возможность грунта. Для глинистых почв она равна 6 кг/см².
  3. Теперь находим несущую способность свайных элементов: 706,5х6=4,2 т.

Вывод: один свайный элемент модели 133, с глубиной погружения в глинистую почву на 2-2,5 м, может выдержать нагрузку в 4,2 т.

Винтовые сваи

Как учесть надёжность конструкции при расчётах?

Однако описанный в середине статьи расчёт является приближённым. В нём не учитывается показатель запаса прочности деталей.

Для этого необходимо произвести итоговый расчёт по формуле: N=F/Y, где N – искомая нагрузка, F – её приближённое значение, полученное вышеописанным способом расчёта, Y – коэффициент запаса прочности.

 Последний показатель зависит от правильности расчётов и числа свайных элементов. Его подбор осуществляется по таким параметрам:

  • при числе элементов равном 5-20 шт, коэффициент составляет 1,75-1,4 (в данном случае должен использоваться низкий ростверк на подвесных опорах);
  • коэффициент 1,25 используется при проведении испытаний на эталонном свайном элементе и является приблизительным;
  • для проведения более точных испытаний используется коэффициент равный 1,2.

Пример: в продолжение нашего расчёта для свайного элемента модели 133 найдём уточнённую несущую способность: 4,2/1,2=3,5 т. Этот показатель будет использоваться при проведении точных инженерно-геологических исследований. Если же используются усреднённые табличные показатели, то искомая величина равна 4,2/1,75=2,4т. 

Винтовые сваи: габариты

Определяем максимальную несущую способность одного свайного элемента

Чтобы найти максимальную несущую способность одного свайного элемента, потребуются сразу несколько данных. Для наглядности возьмём следующие показатели:

  1. Установка свай будет выполняться на песчаных грунтах с несущей способностью 15 кг/см².
  2. Используется опора модели 219 с диаметром подошвы 600 мм.
  3. Поскольку у нас будут использоваться не больше пяти свай в поле, а несущая способность грунта определена точно, используем коэффициент равный 1,75.

Максимальную несущую способность вычисляем следующим образом:

  1. Находим площадь опоры винтовой сваи: 30х30х3,14=2826 см².
  2. Вычисляем приближённый показатель несущей способности: 2826х15=42,4 т.
  3. Теперь определяется точная несущая способность винтовых свай:  42,4х1,75=24,23 т.

Вывод: несущая способность одного элемента винтовых свай с диаметром опоры 300 мм составляет чуть больше 24 тонн. То есть допустимые нагрузки (вес стен, перекрытия, мебели и т.п.

) на опоры при такой глубине залегания не должны превышать 24 тонны. 
Как видите, правильно рассчитанная несущая способность винтовых свай гарантирует, что наш фундамент выдержит вес перекрытий, стен, ветровую и снеговую нагрузку.

Винтовые сваи

Винтовые сваи

Источник: http://mainstro.ru/nesushhaya-sposobnost-vintovyx-svaj/

Как рассчитать нагрузки, приходящиеся на винтовые сваи?

При строительстве жилого дома можно использовать основания различных типов, но при сложных, болотистых грунтах лучше всего подходят винтовые сваи из металла. Такой фундамент на сегодня является одним из самых прочных и надежных, но чтобы основание было долговечным и полностью выполняло свои функции, необходимо произвести расчет нагрузок.

Фундамент на винтовых сваях очень прочный и надежный, срок службы его составляет до 100 лет, а также такой фундамент не требует гидроизоляции.

Он включает в себя учет следующих параметров: общий вес от конструкции дома, снеговые нагрузки согласно климатическим условиям региона.

Во время таких расчетов определяется, сколько свай необходимо для фундамента, какой должна быть несущая способность каждой.

Такие расчеты включают в себя общий вес от конструкции строения, материал для кровельного покрытия, фасадной отделки и прочего. На основании полученных параметров определяется количество опор, их шаг, расположение на проекте согласно шага и типоразмера.

Винтовой свайный фундамент отличается от прочих типов многочисленными преимуществами, устойчивостью ко многим нагрузкам. Среди плюсов подобного основания необходимо отметить следующее:

Схема заложения винтовой сваи.

  • здания можно возводить практически при любых условиях, даже на влажных и сложных грунтах, для которых остальные типы фундаментов не применяются. Строительство возможно на склонах, на торфяных, болотистых грунтах, в местах, сильно повреждаемых корнями деревьев;
  • количество материалов, которые используются для строительства, минимально. В отличие от плитного основания, для которого расходуется большое количество бетона, применяется только расчетное количество свай, заливаемых бетоном. Сверху устраивается простой, но очень надежный ростверк;
  • земляные работы сводятся к минимуму;
  • работы могут проводиться в любое время года;
  • винтовые опоры могут быть установлены даже на склоне, при сильных перепадах участка, так как сам дом получается приподнятым над уровнем грунта;
  • монтаж занимает всего пару дней, не надо ждать, пока бетонная плита высохнет и наберет прочность, раствор заливается только в полость опор;
  • срок эксплуатации фундамента на сваях составляет до 100 лет;
  • гидроизоляция не требуется, а это уже существенная экономия;
  • высокая сейсмоустойчивость;
  • при монтаже не надо применять сложную строительную технику, скважины под сваи не выкапываются, так как опоры завинчиваются в почву при помощи специальных лопастей, находящихся на одном из концов.

Источник: https://moifundament.ru/raschet/nagruzki-na-vintovye-svai.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector