Расчет свайного фундамента: онлайн калькулятор, какое количество свай нужно, необходимая несущая способностьи подробный монтаж

Сбор нагрузок свайного фундамента

Для определения нагрузки рассчитывают вес строительных материалов

При расчете свайно-винтового фундамента требуется найти сумму воздействующих на него нагрузок в единицах массы (для крупных зданий это тонны). Их можно разделить на константные и временные. В последнюю категорию входят:

Длительные – стационарное оборудование с его наполнением, временные ограждения.
Кратковременные – факторы климата (снег и т.д.), передвижное оборудование, транспорт, воздействия живых существ.
Специфические – действие пожаров, взрывов, повреждений фундамента (влияющие на внутреннее строение грунта), сейсмического фактора. Их значение может быть отрицательным.

Подсчет общей нагрузки на фундамент реализуется посредством простого суммирования значений нагрузок по всем приведенным категориям. Чтобы узнать сумму константных воздействий, нужно определить удельный вес затрачиваемых на строительные работы материалов. Требуемую информацию может предоставить их поставщик. Зная материал, его толщину и тип конструкции, можно воспользоваться табличным значением параметра. Наибольший удельный вес на каждый квадратный метр имеет железобетон. Это относится к стеновым конструкциям и к перекрытиям. Обязательно учитывается вес кровли.

Когда расчет свай и фундамента производится собственноручно, нужно брать во внимание, что показатель нагрузки определяется как нормативный параметр, перемноженный на коэффициент надежности γf. Последнее значение зависит от материала конструкции и его плотности и обычно находится в границах 1,05-1,3. К примеру, периметр P внутренних и внешних стен деревянного дома равен 50 м, высота h – 5 м, а удельный показатель сырья – 70 кг/м2

Тогда нагрузка будет рассчитываться по формуле P*h*удельный вес=50 м*5 м*70 кг/м² = 17500 кг = 17,5 т. Аналогичные показатели вычисляют для крыши и перекрытий. В первом случае удельный вес материала умножают на площадь. Во втором добавляют еще один множитель – количество перекрывающих элементов. Эти три значения – для каркасных конструкций, крыши и перекрытий – суммируют. Результат, перемноженный на коэффициент надежности (для постройки из дерева он равен 1,1), будет являть собой значение константной нагрузки

К примеру, периметр P внутренних и внешних стен деревянного дома равен 50 м, высота h – 5 м, а удельный показатель сырья – 70 кг/м2. Тогда нагрузка будет рассчитываться по формуле P*h*удельный вес=50 м*5 м*70 кг/м² = 17500 кг = 17,5 т. Аналогичные показатели вычисляют для крыши и перекрытий. В первом случае удельный вес материала умножают на площадь. Во втором добавляют еще один множитель – количество перекрывающих элементов. Эти три значения – для каркасных конструкций, крыши и перекрытий – суммируют. Результат, перемноженный на коэффициент надежности (для постройки из дерева он равен 1,1), будет являть собой значение константной нагрузки.

Примерная нагрузка на квадратный метр составляет 150 кг

Поскольку на стадии проектирования нельзя точно узнать общую массу мебели, техники и живых существ, воздействующих на перекрытия, для расчетов используют принятый в нормативах показатель равномерно распределенной нагрузки на квадратный метр (Pt). В жилищах его значение считают равным 150 кг/м². Формула расчета имеет такой вид: S*Pt*n, где n – число использованных перекрытий.

Также при строительстве учитывается снеговая нагрузка на здание, свойственная данному региону. В центральной части ЕТР расчетный показатель считают равным 180 кгс/м². В ряде мест это число значительно выше – в некоторых сибирских регионах оно может достигать 400 кгс/м². Узнать искомое значение можно по карте снеговых районов. Формула для нагрузки состоит из трех множителей: площади крыши, расчетного показателя и коэффициента наклона. Последний параметр для самых типичных покрытий с наклоном в 30-45 градусов считают равным 0,7.

Ветровой нагрузочный показатель часто выражается отрицательным числом (что означает снижение общей массы). Из-за этого при постройке массивных сооружений им часто пренебрегают. Для небольших парусных конструкций, напротив, он очень важен, так как при их возведении нужно представлять влияние на сваи выдергивающих и иных действий. Определяют ветровое давление по формуле: W=0,7* k(z)*c*g, где k(z) – коэффициент для высоты z (находится по таблице для типов местности), с – аэродинамический показатель (зависит от наклона крыши и от того, куда чаще дует ветер – во фронтон или в скат), g – коэффициент надежности, равный 1,4. Чтобы рассчитать общую нагрузку на кровлю, получившееся число W умножают на площадь крыши.

Конструктивные особенности свайного фундамента

Винтовой фундамент состоит из двух конструктивных элементов — свайных опор и их обвязки (ростверка). Опоры передают нагрузку, исходящую от здания, на грунт, минуя поверхностные низкоплотные пласты земли и перенося вес дома на глубинную, уплотненную почву.

В зависимости от схемы размещения свай, выделяют два типа винтовых фундаментов:

с последовательным расположением опор — сваи размещаются на равноудаленном расстоянии друг от друга по периметру внешних и внутренних стен дома;
с расположением в виде свайного поля — опоры равномерно распределены по всей площади здания.

Исходя из схемы расположения свай выбирается способ их обвязки. Для последовательных свай применяются ленточные ростверки, тогда как сваное поле обвязывается сплошным, плитным ростверком.

Ростверк винтового фундамента выполняет три функции:

равномерно распределяет между опорами вес дома;
выступает в качестве опорной поверхности для цокольного перекрытия;
увеличивает устойчивость свай в грунте.

Устойчивость опор достигается за счет того, что сваи соединяются между собой и начинают работать как единая конструкция, что дает повышенное сопротивление к опрокидывающим нагрузкам и защищает опору от крена, который может произойти с одиночной сваей.

В зависимости от материала, ростверк на сваях может быть монолитным (железобетон) из бруса либо швеллера. Для строительстве тяжелых домов предпочтительна железобетонная обвязка винтового фундамента, для легких домов — брусовая.

Типы используемых свай

Используемые в фундаментном строительстве винтовые сваи отличаются типом лопастей и диаметром:

сваи ∅ 57 мм — применяются для возведения легких заборов и навесов;
сваи ∅ 57 мм — пригодны для возведения легких вспомогательных помещений (сараев, беседок) и тяжелых заборов;
сваи ∅ 89 мм — используются для каркасных домов, гаражей и одноэтажных построек из легких материалов;
сваи ∅ 108 мм — имеют высокую несущую способность по материалу (до 6 тонн), позволяют строить дома высотой 1-2 этажа из бруса, сруба, пенобетона.

В малоэтажном строительстве применяются широколопастные сваи, соотношение диаметра ствола и лопастей в которых превышает 1,5.

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.

Как правильно рассчитать фундамент на винтовых сваях

Перед тем, как начать строительство, стоит, ещё на этапе проектирования провести расчет нагрузки на единицу площади. То есть определить какой вес будет передаваться от дома к фундаменту и далее на грунт. Нужно обязательно учитывать, что задача такого расчёта выяснить необходимое количество винтовых свай для нормального распределения нагрузки на грунт.

Фундамент из винтовых свай

Так как сама свая выдерживает значительно больший вес чем грунт, в который она установлена, то необходимо выполнить все расчёты с достаточной точностью. Чтобы решить такую задачу, используют обычную методику подсчета.

Сначала определяют общий вес всего здания. В это значение включают вес напольного покрытия, материалов стены и кровли, мебель, двери, окна и все предметы интерьера. Чтобы упростить задачу, вес кровли и стен можно взять из технических характеристик, там обычно указывается вес и толщина материалов. Если сведения не удалось найти, можно воспользоваться поиском в Интернете, информацию в сети всегда можно найти. Как рассчитать фундамент для дома? В качестве примера взят коттедж, который выполнен из бруса.

Пример Расчёта:

Для расчёта нам понадобятся учесть массу всех материалов использованных при строительстве, полезную нагрузку (мебель, люди), ветровую нагрузку и снеговую нагрузку.

Посчитать вес использованных материалов, в принципе не сложно — необходимо посчитать примерный объём использованного материала и умножить его на плотность. Например плотность соснового бруса естественной влажности равна 0.7т/м 3 Удельный вес остальных стройматериалов по СНиП II-3-79 можно посмотреть здесь. Снеговая и ветровая нагрузки зависят от региона строительства и формы дома/кровли, но для приблизительного расчёта допустимо использовать коэффициенты. Для снеговой нагрузки — 1,3 х площадь застройки, а дя ветровой нагрузки 1,2 (для дома с полумансардным этажом). Полезная нагрузка дома обычно берётся из расчёта 180кг/м 2 Зная всё это можно приблизительно рассчитать вес дома. Попробуем применить такой способ к деревянному дому 6Х6 из бруса 200х200:

Расчёт веса дома

Масса 5 стен общей длинной 30м, высотой 4,5 и толщиной 0.2м = 27м 3 , что при плотности 0.7т/м 3 составит 18,9т.
Вес конструкционных материалов (пол, перекрытия, кровля) составит около 70 кг/м 2 х 72м 2 = 5,04т.
Полезная нагрузка 150кг х 72м2 = 10,80т.
Снеговая нагрузка = 1,3
Ветровая нагрузка при высоте стен 4м = 1,2.

Итог: (18,9т + 5,04т + 10,80т) х 1,2 х 1,3 = 54,19т.

При таком расчёте вес небольшого дома превышает 60 тонн. Теперь необходимо рассчитать нужное количество винтовых свай. Сделать это тоже не сложно. Нужно, просто разделить полученный вес на несущую способность грунта и мы получим необходимую площадь подошвы фундамента.

Расчёт необходимого количества винтовых свай.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, необходимо знать несущую способность грунта. Если не проводились геологические исследования, то возможно использовать значения из таблицы, но опираться на минимальные.

Тип грунта	Расчётное сопротивление грунтов (кг/см ²) на глубине 1.5м
Плотных	Средней плотности
Пески гравелистые и крупные (не зависимо от влажности)	5,5	5,0
Пески средней крупности (не зависимо от влажности)	4,5	4,0
Пески мелкие:
маловлажные	4,0	3,5
очень влажные и насыщенные водой	3,0	2,5
Пески влажные:
маловлажные	3,5	3,0
очень влажные	3,0	2,0
насыщенные водой	2,5	2,0
Глины твёрдые и пластичные:
глины твёрдые	8,0	5,0
глины пластичные	4,5	3,5
Крупнообмолочные, щебень, галька, гравий	8,0	6,5

Теперь узнаем необходимое количество свай. В таблице ниже приведены площади лопастей различных свай.

Тип сваи	Диаметр лопасти (мм)	Площадь лопасти (кв.м)
СВС — 57	250	0.49
СВС — 76	250	0.49
СВС — 89	250	0.49
СВС — 108	300	0.70
СВС — 133	350	0.96

Теперь возможно рассчитать необходимое количество винтовых свай. Нужно расчётный вес дома разделить на несущую способность грунта и, получившееся значение разделить на площадь лопасти сваи.

вес дома 54,19т — а
несущую способность суглинка возьмём 5т/м2 — b
площадь лопасти винтовой сваи СВС — 108 — с

Получаем — a : b : с

54,19т : 5т/м 2 : 0,70м 2 = 15,4 (16) винтовых свай СВС — 108

То есть для такого дома достаточно будет установить 16 винтовых свай. Чтобы дом был надежным, долговечным и безопасным, стоит покупать винтовые сваи с несущей способностью не ниже рассчитанного значения и в достаточном количестве, что гарантирует долгую и безупречную службу всего строения.

Для чего это нужно?

Свайный фундамент из металлических опор с лопастями на конце — самый экономичный и востребованный вид основания для сложных участков рельефа.

Технологические достоинства позволяют закончить его устройство за 3 дня, а служить основание будет не менее 100 лет.

Чтобы всё так и произошло, нужно равномерно распределить несущую нагрузку возводимого строения, учесть особенности грунта, уровень промерзания и залегания грунтовых вод.

Как результат в ходе расчётов можно получить:

высоту винтовых свай;
глубину их заложения;
оптимальный диаметр опор;
общее количество;
суммарную стоимость расходов.

Вывод: расчёт фундамента экономит время и деньги, гарантирует долговечность сооружения.

Диаметр и длина свай как основные характеристики

Винтовые сваи по своему диаметру подразделяются на несколько видов, которые используются в строительстве для различного предназначения:

57 мм (используются для легких заборов);
76 мм (применяются для монтажа деревянных заборов, а также заборов из профлиста, для установки фундаментов под бытовки, туалеты, хозяйственные блоки);
89 мм (необходимы для монтажа тяжелых заборов, фундаментов под каркасные дома, различных пристроек к дому, таких как веранда, терраса, лестница);
108 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для пристроек из бревен, брусьев, легких камней);
133 мм (используются для установки фундаментов под каркасные многоэтажные дома, для домов из бревен, для беседок, монтажа пирсов и причалов).

Определение длины свай

Одним из важных факторов при расчете фундамента является точное определение длины винтовых свай, благодаря чему в последующем дом не просядет под собственным весом. Выбор длины свай зависит от плотности грунта, а также перепадов высоты на участках строительства.

Для определения качества грунта необходимо выкопать лопатой на участке лунку глубиной 0,5 м. в самом низком месте земельного участка. Если под слоем почвы Вы обнаружили песок или глину, данный грунт считается благоприятным для монтажа винтовых свай. Для возведения фундамента можно использовать сваи в 2,5 м.

В случае, когда под почвой Вы нашли торф, воду или плывун, Вам понадобится соответствующий инструмент, так называемый садовый бур. Данный инструмент необходимо вставлять в готовые лунки и вкручивать пока на шнеке инструмента Вы не обнаружите плотные комки песка, глины. Бур во время вкручивания нужно время от времени вытаскивать и стряхивать с его шнека грунт. Благодаря процедуре вкручивания бура Вы сможете рассчитать глубину плотных слоев грунта.

Хотите установить винтовой фундамент своими руками?

Перепад высоты на земельном участке – следующий критерий выбора длины свай. К примеру, длина дома составляет 6 метров, а перепад высоты – 1 метр. В таком случае, для установки фундамента для верхнего ряда свай понадобятся сваи длиной 2,5 м, для среднего ряда – 3 м, а для нижнего ряда – 3,5 м. Советуем при перепадах высоты более полуметра брать в расчет винтовые сваи с запасом в 0,5 м. Достаточно часто случается, что при установке свай с перепадами высоты, на нижних сваях не достает около 30 сантиметров.

Для точного определения длины свай рекомендуем обращаться за помощью специалистов компании «СВИТ», которые в кратчайший срок приедут и произведут точные замеры с пробным бурением за доступную цену.

Основные требования

Строительство домов и других сооружений на сваях — вещь вполне практичная и пригодная почти в любых условиях. Но если самостоятельные застройщики еще могут закрутить сваи вручную, то профессиональной бригаде уже без самодельных сваекрутов обходиться весьма сложно. Да и при частном строительстве инструмент для винтовых свай может оказаться полезен. Он реально экономит время и силы — при условии правильного изготовления. Прежде всего следует грамотно выбрать силовую установку.

Однако его пневматический и гидравлический аналог имеет свое преимущество — автономность от электропитания. (Правда, понадобится использовать сжатый воздух и протягивать шланги для его подачи). Также нужно учитывать:

величину сваи;
требуемое механическое усилие;
качество редуктора;
удобство в управлении;
насколько возможно — легкость крутильного аппарата в сборке;
необходимое передаточное соотношение.

2 – выбор свай

Залогом получения надежного основания под дом является правильный выбор сваи, которая является несущим элементом винтового фундамента.

Винтовая свая – конструкция из полой трубы (ствола) и наконечника с лопастями. С помощью наконечника свая закручивается в почву, а лопасти, помимо того, что облегчают закручивание, врезаясь в почву, ещё и уплотняют её, служа опорой сваи.

При выборе винтовой сваи следует ориентироваться на такие показатели как:

способ изготовления сваи (сварная или литая);
диаметр лопастей (выбирается исходя из требования почвы на участке);
диаметр ствола сваи;
толщина стенок ствола;
качество наконечника;
наличие защитного слоя и его толщина.

От перечисленных характеристик зависит допустимая нагрузка на одну сваю и рекомендации по её установке. Ориентировочные значения популярных типоразмеров свай приведены в таблице:

Диаметр ствола сваи, мм	Толщина стенки, мм	Допустимая нагрузка т./шт.	Область применения
57	3	до 1	Парник, навес, беседка, крыльцо
76	3,5	до 3	Веранда, хоз.блок, забор
89	3,5	до 4	Каркасный дом
102	3,5	до 5	Дача (небольшие дома), гараж, баня из дерева
108	4	до 6	Дом из бруса или оцилиндрованного бревна, рубленный одноэтажный дом, двухэтажный каркасный дом, каменный забор
133	4	до 8	Дом из пористого бетона (газобетон и пенобетон), кирпича, двухэтажный бревенчатый дом. Незаменимы, когда нет возможности сделать плотное свайное поле и нужно перераспределить нагрузку путем устройства железобетонного ростверка.
159 219 325		до 50	Сваи промышленного назначения

На выбор сваи оказывает влияние тип грунта и степень его промерзания, в частности: грунт сезонного промерзания (маркировка сваи ВСЛ) или вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Влияние типа грунта и глубины залегания на несущую способность сваи показано на примере сваи диаметром 108 мм.

Специфичным представителем винтовой сваи является свая без острого наконечника (с открытым нижним концом). Она разработана для применения на песчаниках, плотных грунтах и в условиях вечной мерзлоты. Свая внутри полая и при закручивании заполняется почвой, что с одной стороны упрощает погружение сваи (исключает уплотнение и без того плотной почвы), а с другой – не требует бетонирования.

Характеристики свай без наконечника указаны в таблице:

Параметр	Значение
Диаметр, мм	219 или 325
Толщина металла ствола, мм	8-20
Длина сваи, м.п.	4-16 (с наращиванием)
Несущая способность, т./шт.	до 4,5
Стоимость, руб./шт.	от 4,5

Отдельно нужно отметить, что несущая способность винтовой сваи зависит от того, в каком состоянии она находится в почве. Если почва активная, металл начинает ржаветь, что ослабляет опору. При этом скорость коррозии зависит от нескольких факторов:

деформация покрытия в процессе закручивания;
толщина и качество нанесения защитного покрытия;
тип грунта.

Скорость коррозии незащищенной сваи в почве разного типа показана в таблице:

Наиболее активно будет разрушаться видимая часть сваи, что потребует ее постоянной обработки.

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо. привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм. разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур

При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см. Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности

Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента

Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности. Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию. монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи

Важно выполнить очистку сварного шва от окалины и нанести на него грунтовку или краску. обвязка свай по оголовкам

Наличие отверстий в оголовках позволяет прикрутить деревянный брус к нему подходящими саморезами.

Виды свай по методу погружения в грунт

Забивные и буроопускные серьезные дорогостоящие конструкции, применяются в основном для многоэтажных домов. Их углубляют специальной техникой молот, виброзабиванием. Преимущества такого погружения в отсутствии подготовки почвы. Для частного строительства, малоэтажных домов не целесообразно использовать такие методы.

Винтовые. Самый распространенный и часто встречающийся тип свай для загородных домов. Они имеют форму самореза, с лопастями на нижней части, используются как полыми, так и залитые бетоном.

Буронабивные. В земле делаются скважины, укрепляются арматурой и заливаются бетоном. Допускается изоляция стенок разными материалами (рубероид, пленка), а также усиление обсадкой из камня. Ещё одно название такого фундамента – столбчатый.

Комбинированные. Самый долговечный фундамент, т.к. разные материалы имею разные сроки порчи.

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

размерам;
наконечникам;
по ширине и количеству лопастей;
типу стали (материалу изготовления);
защитному покрытию.

Все эти характеристики оказывают влияние на эксплуатационные качества готовой конструкции.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально

При этом важно учитывать несколько показателей:

глубину, на которой залегает плотный грунт;
глубину промерзания почвы в регионе;
высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай рассчитывается индивидуально.

В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

Стандартные полимерные покрытия и цинкование горячим способом не могут обеспечить высокую защиту от появления ржавчины.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Как рассчитать количество винтовых свай?

Правильно выполненные расчеты при проектировании свайно-винтового фундамента – залог надежности всей строительной конструкции. Их осуществление требует знаний и опыта в сфере проектирования и строительства оснований данного типа.

Основные принципы расчета количества винтовых свай

Чтобы грамотно рассчитать количество винтовых свай, следует основываться на следующих принципах:

Для возведения легких заборов не превышайте расстояние между устанавливаемыми сваями в 3-3,5 м.;
Для деревянных заборов, а также заборов из профлиста расстояние не должно превышать трех метров, а при наличии нагрузки ветром – 2,5 метров;
Для деревянных домов расстояние между сваями должно быть не больше 3-х м.;
Для домов из пенобетона, газобетона, пеноблоков и шлакоблоков необходимо устанавливать расстояние для свай не более 2-х метров.

Для расчета количества винтовых свай необходимо:

взять план первого этажа;
обозначить винтовые сваи в каждом из углов фундамента, на стыках внутренних несущих перегородок, внешних стен;
расположить по каждой внутренней, внешней стене необходимое число свай с учетом расстояния, не превышающего 2-3 метра в зависимости от материалов, из которых будет возводиться строение;
остальное пространство заполнить винтовыми сваями с учетом расстояния в 2 или 3 метра;
если будет возводиться печь необходимо учитывать, что она требует минимум 2-х свай;
обозначить винтовые сваи под внешние углы балконов, террас, пристроек;
подсчитать общее число винтовых свай.

Основные показатели при расчете количества свай

При расчете количества свай учитываются два базовых показателя:

общая весовая нагрузка объекта строительства на фундамент;
грузонесущая способность грунта на участке строительства и, соответственно, нагрузка на одну сваю.

Весовая нагрузка рассчитывается следующим образом:

Определяются:
вес всех используемых при строительстве объекта материалов, при этом во внимание берутся значения, которые будет иметь готовый объект;
нагрузка при эксплуатации объекта и снеговая нагрузка – рассчитываются согласно СНиП 2.01.07-85.

Вышеуказанные показатели веса и нагрузки суммируются, полученное значение умножается на 1,1-1,2 – коэффициент запаса.

Грузонесущая способность грунта – показатель, рассчитываемый в индивидуальном порядке на основе данных, полученных при геологическом исследовании участка строительства. Расчеты опираются на нормы СНиП 2.02.03-85. В ряде случаев допустимо не проводить исследование. Такой подход целесообразен при хорошей изученности, стабильности грунта и возможности применения показателя минимальной допустимой нагрузки на одну сваю заданного типоразмера и планируемой глубины залегания винта.

После вычисления общей весовой нагрузки и допустимой грузонесущей способности одной сваи первый показатель делится на второй. В результате получает минимально допустимое количество свай, которое, впрочем, зачастую увеличивается по соображениям повышения надежности конструкции.

Согласно строительным ГОСТам и Сводам Правил, шаг монтажа свай составляет 1,5-3 метра, при этом предусматривается установка свай не только по периметру, но и внутри него. Расположение свай относительно друг друга, а также их количество серьезно зависит от площади строения, а также нахождения зон повышенной нагрузки, которую, например, создает построенная в доме печь. Для таких зон количество свай желательно увеличивать. Расположение свай и их количество отражается на плане – схеме свайного поля.

Расчет несущей способности сваи по грунту

Сваи широко применяют в строительстве. Они позволяют устраивать фундамент на неустойчивых почвах, ограждать котлованы, возводить подпорные стенки и укреплять грунт. Это экономичный, устойчивый вариант установки фундамента, применяемый практически в любых условиях.

В статье мы расскажем о видах свай, порядке и различных методах расчета фундамента.

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

Забивные сваи. Самый популярный вид. Погружаются в грунт путем забивки пневматическим молотом на рассчитанную глубину;
Буронабивные сваи устанавливаются в самые короткие сроки. Сначала методом шнекового бурения разрабатывают скважину и уплотняют грунт вокруг нее. Потом одновременно с извлечением бура под давлением закачивают в скважину бетонную смесь. Сразу после этого в ней устанавливают армирующий каркас. Его изготавливают из металлических стержней на заводе или строительной площадке;
Вибропогружаемые опускаются в толщу пород под действием собственного веса. Специальная установка передает вибрацию через сваю на грунт, за счет этого уменьшается сила трения между конструкцией и частицами почвы и свая постепенно погружаются в породу. Метод применяется на площадках с песчаным или насыщенным влагой грунтом;
Винтовые конструкции имеют лопасти на концах, благодаря им конструкция погружается в землю. Хорошо работают на неустойчивых грунтах и плывунах при наличии недалеко от поверхности прочной породы. При монтаже не издают шума, не повреждают почву, могут устанавливаться на площадках с плотной застройкой. Монтаж осуществляется вручную или с применением легкой техники;
Вдавливаемые устанавливаются без сильных толчков и вибраций, создают минимальную нагрузку на почву и фундаменты расположенных вблизи сооружений. Подходят для строительства крупных объектов в местах с плотной застройкой и вблизи зданий с неустойчивыми или старыми фундаментами.