Свая из трубы выдерживает

Свая из трубы выдерживает

В силу того, что трубопроводные изделия обладают большим диаметром, из них получаются мощные опорные конструкции способные выдерживать большие нагрузки.

Несущую способность фундамента на сваях, изготовленного из канализационных пластиковых труб (ФКТ) обеспечивает внутреннее наполнение из монолитного железобетона.

Конструктивные особенности свайного основания

Свая из трубы выдерживает

Благодаря резиновым уплотнительным кольцам, места соединений прочны и герметичны. Готовая свая представляет собой трубу с установленным внутри армокаркасом, залитым бетоном.

Особенности: опору из ПВХ трубы, заполненную монолитным железобетоном, относят одновременно к сваям и столбчатым фундаментам. И то, и другое определение верно.

Когда возводят?

Свайный фундамент через точечные опоры передаёт нагрузку от веса здания или сооружения, минуя слабый слой почвы, на твёрдое основание (суглинистые, каменистые и скалистые грунты).

При расчёте должно сохраняться неравенство между удельной нагрузкой дома и сопротивлением грунта. Последняя величина должна значительно превышать давление строения.
Свайный фундамент возводят не только в местах с пучинистой почвой, но и там где местность подвергается наводнениям во время весенних паводков.

Нижние концы труб должны располагаться ниже границы промерзания почвы и выше скопления грунтовых вод. Это положение свай позволяет избежать деформаций опор вследствие сезонного пучения почвы и подмыва грунтовыми водами.

Свайное основание из труб монтируют для домов, которые представляют собой:

  • каркасные,
  • щитовые,
  • брусовые и бревенчатые (срубы) строения.

Фундамент из труб большого диаметра способен выдерживать нагрузку двухэтажных зданий такого типа.

Свайное основание из канализационных ПВХ цилиндров не возводится для домостроений из сборного и монолитного железобетона, кирпича и камня, из-за их большого веса.

Требования к стройматериалу

Свая из трубы выдерживает

Трубы безнапорной канализации наиболее популярны среди индивидуальных застройщиков. В качестве оболочки сваи используют гладкие канализационные трубы (КТ).

Гофрированные изделия в качестве свай не годятся для возведения фундаментов. Ребристая поверхность КТ будет сцепляться с пучинистым или замёрзшим грунтом, что вызовет смещение и деформацию опоры.

Застройщики для фундаментов на своих приусадебных участках в основном приобретают КТ диаметром 160 мм, толщиной стенки от 3,2 до 4 мм. Длина труб может быть 500, 1000, 2000 и 3000 мм. Это позволяет стыковать разные секции для получения опоры нужной высоты.

Несущая способность сваи напрямую связана с её диаметром. Чем он больше, тем более мощным получается монолитный железобетонный столб. Одна труба ø 160 мм способна нести нагрузку в несколько сот килограммов.

Достоинства и недостатки

Фундамент из канализационных ПВХ труб имеет свои плюсы и минусы.

ФКТ отличается от других видов фундаментов рядом достоинств:

  1. Лёгкие трубы не вызывают трудностей при транспортировке и складировании.
  2. Пластиковые КТ поддаются обработке. Трубы легко разрезают ножовкой и торцовочной электропилой.
  3. Монтаж свайного основания происходит вручную, не требуя применения тяжёлой строительной техники.
  4. Наземная высота свай способствует постоянному проветриванию подпольного пространства, что не создаёт условий для скопления влаги, образования плесневых и грибковых колоний, не предоставляет убежища вредным насекомым, мышам и крысам.

Наряду с вышеупомянутыми достоинствами следует отметить ряд недостатков:

  1. Фундаменты такого типа возводят только под лёгкие здания и сооружения.
  2. Заливку бетоном труб можно производить только в тёплое время года. Зимой построить такой фундамент невозможно так, как процесс застывания раствора происходит при положительной температуре окружающего воздуха.
  3. Конструкция свайного основания дома исключает устройство подвальных помещений и цокольного этажа.

Расчёты

Целью расчётов является определение оптимального количества свай, которые бы обеспечили стабильное положение дома относительно грунтового основания.

Зная диаметр канализационных пластиковых труб (в данном случае 160 мм), можно определить опорную площадь одной сваи: S = πR2 = 3,14 х 802 = 0,02 м2.

Расчёт свайного фундамента из КТ состоит из нескольких этапов:

  • определение оптимального веса дома;
  • расчёт необходимой площади опоры;
  • определение характеристик грунтового основания;
  • количество и план расположения свай;
  • расчёт длины КТ.

Определение оптимального веса дома

Свая из трубы выдерживает

Также принимается во внимание максимальное количество людей могущих находиться в доме одновременно. Чтобы застраховаться от просчётов, полученный результат умножают на коэффициент надёжности (k = 1,1).

Необходимая площадь опоры

Сумму нагрузок делят на площадь дома, получая условную удельную нагрузку (кг/см2). Она должна быть меньше на 10 – 15% меньше сопротивления твёрдого грунтового основания.

Площадь дома делят на величину поперечного сечения канализационной трубы (0,02 м2), тем самым получают необходимое количество точечных опор.

Характеристики грунта

Свайный фундамент устанавливают в местах, где верхний пласт земли обладает слабой структурой (глинистые, пучинистые и болотистые почвы). Поэтому важно опереть трубы на нижний твёрдый слой грунта.

Опытным бурением стройучастка определяют глубину расположения твёрдых слоёв суглинистого, скального или каменистого основания. Кубик грунта (1 см3) испытывают давлением, определяя его сопротивление (кг/см2).

Сопротивление грунта можно узнать из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства. Документ хранится в отделе архитектуры и землеустройства местной администрации.

Помимо этого в данных геологоразведки указана глубина промерзания почвы и уровень грунтовых вод, что необходимо будет знать при расчёте длины сваи.

Количество и план расположения свай

Свая из трубы выдерживает

После этого составляют план расположения свай, соблюдая следующие условия — опоры должны устанавливаться с интервалом не более 1,5 – 1,6 м, по углам периметра здания и в местах пересечения внутренних стен.

Это делается для того, чтобы нагрузку от дома равномерно распределить по всей длине ростверка.

Длина опор

Длину опор рассчитывают, исходя из:

  • глубины промерзания почвы,
  • уровня грунтовых вод,
  • отметки нахождения твёрдого грунтового основания.

Также учитываю высоту наземной части трубы (минимум 300 мм).

Например, глубина промерзания составляет 300 мм, прочный грунт находится ниже на 100 мм, а уровень грунтовых вод ещё ниже — на глубине 1500 мм, то подземная часть сваи будет равна 700 мм. С учётом наземной высоты сваи длина КТ будет равна 1000 мм.

Как возвести своими руками?

Данная инструкция носит рекомендательный характер и не является прямым указанием точного выполнения её пунктов. В ней отражены основные правила возведения свайного фундамента из канализационных ПВХ труб – это:

  1. Подготовка строительной площадки.
  2. Заготовка стройматериалов и подбор инструментов.
  3. Бурение и подготовка скважин.
  4. Установка труб.
  5. Армирование свай.
  6. Приготовление и заливка бетона.
  7. Обратная засыпка скважин.

Подготовка строительной площадки

С территории стройучастка убирают мусор и удаляют плодородный слой почвы вместе с растительностью. Шнуром и колышками делают разметку расположения центров свай. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами.

Заготовка стройматериалов и подбор инструментов

Свая из трубы выдерживаетПонадобятся следующие материалы:

  • канализационные ПВХ трубы;
  • щебень, песок, цемент и вода;
  • арматура периодического профиля ø 8 – 10 мм;
  • гладкая арматура ø6 мм;
  • вязальная проволока.

Для осуществления строительного процесса будут нужны следующие инструменты:

  • штыковые и совковые лопаты;
  • тачка;
  • садовый бур;
  • лазерный нивелир;
  • бетономешалка или ёмкость для замеса раствора вручную;
  • ножовка, строительный нож;
  • вёдра.

Бурение и подготовка скважин

Ось бура перед сверлением грунта выставляют строго вертикально. В процессе бурения вертикальность инструмента строго контролируют.

В случае перекоса, установленная труба потеряет часть несущей способности. Дно скважины должно находиться ниже проектной отметки низа сваи на 200 – 300 мм. Это нужно для уширения подошвы фундамента.

Расширение опорной площади сваи делать не обязательно. Однако, если есть сомнения в недостаточной несущей способности опор, то дно скважины расширяют специальным устройством.

Оно состоит из оси с закреплённой на ней подвижной лопатки с режущим лезвием и накопительным бункером. Тросиком постепенно поднимают лопатку снизу до горизонта, срезая грунт по кругу вращения устройства. Отработка попадает в бункер, который потом извлекают вместе с лопаткой наверх.

На дно высыпают песок и тщательно его трамбуют. Выработку заполняют бетоном, и оставляют скважину в покое на 14 дней.

Установка труб

Чтобы избежать перекосов, скважины сверлят на 50 – 70 мм больше, чем диаметр труб. Это даёт возможность откорректировать вертикаль сваи и зафиксировать её положение распорками из бруса.

Армирование

Внутрь опор опускают вертикально один или несколько арматурных хлыстов периодического профиля, связанных проволокой с поперечной гладкой арматурой. Для соединения свай с ростверком оставляют выпуски арматуры на высоту 200–300 мм.

Приготовление и заливка бетона

Свая из трубы выдерживает

В бетономешалку засыпают цемент, песок и щебень. В процесс вращения барабана в него постепенно добавляют воду, до получения густого жидкого раствора.

Раствор погружают в тачку и довозят до очередной трубы. Заливают бетон вёдрами, постоянно трамбуя его подручными стержнями.

Обратная засыпка скважин

По окончании заливки пазухи вокруг свай засыпают грунтом или песчано-гравийной смесью. Засыпку послойно трамбуют. Через 30 дней приступают к монтажу ростверка.

Возможные ошибки и советы, как их избежать

Применение цемента низкой марки может вызвать разрушение свай. Для приготовления бетона нужно использовать цемент М 400–500.

Отклонение от вертикали скважин является следствием сверления «на глазок». При бурении скважин нужно обязательно использовать отвес или лазерный уровень.

Заливку фундамента не производят при отрицательной температуре воздуха — это приводит к разрушению монолита. Бетонируют сваи при минимальном прогреве воздуха 5–10 С.

Важная и полезная информация о трубах, применяемых для изготовления свай для возведения свайного фундамента — в этом разделе.

Видео по теме статьи

Простой и дешевый фундамент из пластиковых канализационных труб, видео-инструкция:

Заключение

Простота монтажа свайного фундамента из канализационных пластиковых труб вполне подвластна даже владельцам приусадебных участков, не имеющих опыта в строительном деле.

Учитывая вышеперечисленные ошибки, застройщик возведёт фундамент, который прослужит надёжной опорой дома на протяжении многих десятилетий.

Фундамент из труб металлических

Столбчатый тип фундамента применяют при частном строительстве на загородных и дачных участках. Для возведения деревянного или каркасного одноэтажного дома, бани, гаража, хозяйственных построек, стационарных ограждений подойдет фундамент из простых металлических труб.

Читайте также:  Фановая труба под полом

Такой метод формирования опор позволяет уменьшить объем земляных работ, сэкономить средства на количестве бетона и сооружении опалубки. Оптимальны выбор диаметра и количества столбов дает возможность значительно сократить сметную стоимость и сроки строительства.

Преимущества столбчатого фундамента

Столбчатое основание отличается простотой и скоростью производства работ. Установка несущих столбов не требует привлечения тяжелой техники для рытья котлована или траншеи. Бетон для заполнения опалубки можно приготовить на участке в небольшом миксере и выполнить заливку самостоятельно.

Свая из трубы выдерживаетФундамент из труб металлических своими руками.

Фундамент из труб является разновидностью столбчатого основания и закладывается по общим правилам установки несущих опор. Такой метод обеспечивает точную геометрию столбов, что гарантирует равномерное распределение внутренних нагрузок. Гладкая наружная поверхность несъемной опалубки помогает противостоять силам, которые возникают во время зимнего пучения почвы.

Столбы формируют из труб, которые плотно вгоняют в грунт и заполняют бетоном. Для распределения постоянной и временной нагрузки на все столбы равномерно, их связывают ростверком. Надежная конструкция ростверка снижает риск опрокидывания строения из-за пучения грунта.

Особенности закладки опор из труб

Ограничением для столбчатого основания является значительный вес постройки. Использование металлических труб позволяет увеличить несущую способность фундамента. Металлический корпус защищает бетонный столб от проникновения влаги и разрушения. Такие столбы не требуют дополнительного армирования.

Свая из трубы выдерживаетСвайный фундамент металлических труб.

В зависимости от веса постройки, климатической зоны, состава и влажности грунта на строительной площадке, существует два способа установки металлических опор в качестве столбчатого фундамента. мелкозаглубленный и заглубленный.

На сухих непучинистых грунтах глубина закладки не превышает 0,8 м. Опоры вдавливают в скважины меньшего диаметра, заливают бетоном и обвязывают металлическим швеллером или деревянным брусом на расстоянии 30–40 см от земли.

Свая из трубы выдерживаетФундамент из металлических труб для веранды.

Важно! На площадках с высоким залеганием водоносных слоев и неустойчивым грунтом типа мелкого песка, супесей (смесь песка и глины), суглинков, глины, несущие столбы необходимо заглублять ниже отметки промерзания почвы. В средней полосе эта отметка составляет 1,2–1,5 м.

Скважины бурят на глубину 1,8 м диаметром, который превышает размер несъемной опалубки. На дно ямы засыпают крупнозернистый песок и вставляют металлическую трубу, которую заливают бетоном. Бетон пропитывает песчаную подушку, образуя устойчивое основание.

Расчет количества столбов основания

Чтобы заложить фундамент из простых металлических труб, необходимо определить несущую способность грунта и выполнить расчет предполагаемых нагрузок на основание. Но вначале, необходимо вычислить площадь одной опоры: при диаметре трубы 30 см, она составит примерно 700 см2.

Свая из трубы выдерживаетСтолбчатый фундамент из металлических труб.

На влажном грунте (мелкие и пылеватые пески средней плотности) с сопротивлением 1,5 кг/см2, один столб выдерживает нагрузку в 1050 кг. Сопротивление в 1 кг/см2 влажных суглинков и глины позволяет распределить на каждую опору по 700 кг.

Расчет постоянных нагрузок на основание можно выполнить по усредненным справочным величинам, зная количество и удельный вес материалов.

Свая из трубы выдерживаетСтолбчатый фундамент из металлических труб своими руками.

К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций (стен, перекрытий, кровли, фундамента) отделочных и изоляционных материалов, сантехники, инженерных систем, мебели и бытовой техники. Временное напряжение на основание дома создают сезонные осадки.

Определив необходимое количество опор, их размещают на плане в местах пересечения несущих стен и по периметру с шагом от 1 до 2 м.

Выполнение работ по закладке столбчатого фундамента

Площадку для основания дома готовят по заранее разработанному плану. Намечают периметр постройки, места будущих опор столбят колышками. Снимают плодородный слой грунта и выравнивают поверхность.

Свая из трубы выдерживаетРазметка столбчатого фундамента.

Скважины проделывают с помощью ручного бура. Глубина ямы зависит от выбранного способа закладки столбов. Диаметр отверстия должен немного превышать размер несъемной опалубки. Для строительства жилых домов в качестве несущих опор выбирают стальные трубы диаметром свыше 250 мм.

В механическом или ручном миксере готовят бетон. На 1 часть цемента М500 добавляют 6 частей песчано-гравийной смеси.

Важно! Добавление в раствор пластификатора поможет улучшить подвижность бетона, что исключит образование пустот в монолитной конструкции.

Технология установки столбов заглубленного фундамента:

  • На дне скважины плотно утрамбовывают песчаную подушку;
  • Корпус металлической опоры изолируют битумной мастикой;
  • Трубу заглубляют в песчаную подушку и фиксируют вертикально;
  • Заливают раствор так, чтобы он пропитал песчаную подушку;
  • Опалубку закрепляют в вертикальном положении и выдерживают время, чтобы основание застыло;
  • Для увеличения прочности основания внутрь трубы вставляют прут арматуры, который должен пройти бетонное основание;
  • Металлический корпус заполняют бетоном до верхнего края;
  • Пространство вокруг столба утрамбовывают песком и грунтом.

В процессе выполнения работ по возведению фундамента из металлических труб следят за одинаковым уровнем всей несущей системы. Высота надземной части опор должна составлять 40–50 см. После того как бетон застынет, можно приступать к сооружению ростверка.

Рекомендации по возведению основания из труб

Свая из трубы выдерживаетФундамент из труб металлических.

Работы можно производить при любых погодных условиях. Но очень важно выполнять все правильно.

  • Металлический корпус защищают от коррозии битумной мастикой или несколькими слоями рубероида ;
  • При отсутствии труб необходимого диаметра в одну скважину можно заложить несколько труб меньшего размера;
  • В верхнюю часть столба до застывания бетона закладывают шпильку с резьбой для удобного крепления элементов ростверка;
  • После заливки бетона строительство продолжают уже через 7 дней;
  • В качестве обвязки опор можно использовать деревянный брус, стальной швеллер, уголок или трубы;
  • Готовые опоры необходимо загрузить до начала промерзания грунта;
  • Не следует устанавливать дополнительные опоры для запаса прочности. При небольшом весе строения и пучинистом грунте увеличенная площадь основания способствует выдавливанию подземной конструкции.

Делаем фундамент из металлических труб правильно

Свая из трубы выдерживает

Изготовление фундамента из металлических труб

Самостоятельное строительство зданий различного назначения – дело ответственное. Прежде чем приступить к процессу, необходимо всесторонне изучить его особенности, подготовить необходимое оборудование, материалы и инструменты. Сегодня поговорим подробнее о том, как изготовить фундамент из труб металлических своими руками.

Множество различных видов фундаментов ставит перед новоявленными строителями проблему сложного выбора. Лучшим сочетанием простоты изготовления и надежности обладают столбчатые фундаменты. В настоящее время в строительстве применяют следующие их виды:

Свая из трубы выдерживает

Виды столбчатых фундаментов

  1. Столбчатый кирпичный фундамент представляет собой частично заглубленные в грунт опоры квадратного сечения, изготавливаемые из стандартного строительного кирпича. Достоинствами данного вида являются доступность по используемым материалам и простота монтажа, что делает их достаточно распространенными в частном строительстве. Недостатком данного варианта является низкая несущая способность кирпичных столбиков, что ограничивает их использование строительством легких одноэтажных строений, таких как беседки, веранды и террасы, дачные домики.
  2. Столбчатый фундамент из фундаментных блоков более совершенен. Его изготавливают из отдельных опор прямоугольного сечения. Основным материалом, как следует из названия, служат небольшие бетонные блоки, приобретаемые на специализированных строительных площадках или изготавливаемые самостоятельно. В отличие от кирпичного варианта данный вид обладает большей прочностью, что способствует установке его под одноэтажные дома, изготавливаемые по каркасной технологии.
  3. Столбчатый фундамент из труб металлических может быть отнесен как к столбчатому, так и к свайному виду фундаментов. Для его изготовления используются стальные трубы достаточно большого диаметра, заглубленные в грунт на 1,5 метра и более. Высокой прочности опор и защиты их от коррозионного воздействия достигают дополнительным бетонированием внутренней полости, о чем более подробно будет изложено ниже.

Изготавливая столбчатый фундамент из металлических труб своими руками, а также другие виды оснований следует помнить следующие правила:

  • Суммарная несущая способность всей опоры строения складывается из несущей способности каждого элемента, рассчитанного исходя из используемых материалов, глубины залегания, особенностей почвы в конкретном месте проведения строительных работ;
  • Трубы под фундамент необходимо располагать с шагом, не превышающим 2,5 метра. Обязательно наличие опор под местами сопряжения несущих стен и перегородок, а также под несущими перегородками с указанным выше интервалом установки.

к оглавлению ↑

В том случае, если вы решите установить дом на трубах вместо свай винтовых или забивных, следует предварительно рассчитать необходимую длину и диаметр опор, и глубину их установки. На данные параметры оказывают влияние следующие характеристики:

  • Глубина расположения подземных вод;
  • Вид грунта, расположенный в месте проведения строительных работ на различной глубине;
  • Расчетная масса всего строения, представляющая собой сумму веса материала каркаса дома, материала перекрытий, крыши с кровлей, отделочных материалов стен снаружи и изнутри, а также примерный вес всей мебели и бытовой техники, предполагаемых к установке.

Свая из трубы выдерживает

Монтаж металлических опор

Перед тем, как начать изготавливать столбчатый фундамент из труб железных или пластиковых следует определиться и с необходимым количеством опор. Для этого подсчитанную массу всего строения необходимо разделить на несущую способность сваи того или иного диаметра необходимой длины, округлив полученное число в большую сторону.

Следующий подготовительный этап – расчет оптимального расстояния, на которое должны устанавливаться сваи из труб. Для этого необходимо участь, что под каждым углом дома и местом врезки перегородок в наружные стены должна стоять отдельная опора. Шаг расстановки остальных определяется делением суммарной длины несущих стен на требуемое количество опор.

Выполнив все предварительные расчеты можно перейти непосредственно к монтажным работам, изготавливая фундамент на металлических трубах для бани или другого типа строений.

к оглавлению ↑

Разметка мест установки опор

Начинают размечать фундамент на металлических трубах своими руками с территориальной разметки фундаментного поля. Для этого определяют место расположения будущей постройки и ее ориентацию по сторонам света.

Читайте также:  Движение в ударной трубе

Лучше это сделать на плане местности, изобразив на нем все имеющиеся постройки, ограждения, соседние участки. Это необходимо для учета требуемых строительными и противопожарными правилами расстояний до объектов.

С поверхности почвы удаляют верхний слой и, по возможности, выравнивают площадку с помощью строительной техники.

В углах будущего строения устанавливают прочные колья и натягивают между ними по сторонам прямоугольника прочный капроновый шнур.

По ним с предварительно рассчитанным шагом выкапывают неглубокие ямки под трубные сваи для фундамента. Не забудьте аналогичные углубления сделать и в углах дома и в местах примыканий перегородок к стенам.

к оглавлению ↑

Изготавливаем углубления под трубы

Для лучшего и более надежного расположения, сваи из труб своими руками установить следует как можно более вертикально на заданную глубину. При этом диаметр углубления в почве должен быть максимально приближен к диаметру самой опоры, что достигается правильным подбором бурового инструмента. В последующем этот аспект будет способствовать более длительной работе опоры в грунте.

Бурить отверстия в почве можно двумя способами – механическим и ручным.

Если вы хотите сделать фундамент из железных труб своими руками, затратив минимальное количество финансовых средств, лучше воспользоваться ручным садовым буром или мотобуром.

Первый инструмент представляет собой радиально рассеченный диск, закрепленный на длинной трубчатой опоре, оснащенной в верхней части поперечной рукояткой.

Свая из трубы выдерживает

Бурение углублений под трубы

Второй инструмент доступен для аренды в специализированных прокатных строительных фирмах. Для разового использования приобретать его экономически не выгодно. Мотобур может пригодиться и в некоторых последующих работах на участке, например, при установке забора, посадке деревьев или кустарников.

При наличии свободных финансовых средств и желании ускорить монтаж фундамента из труб можно воспользоваться услугами строительных буровых установок, изготовленных на базе тех или иных автомобилей.

В этом случае профессионалы помогут качественно и правильно изготовить отверстия в почве с необходимыми параметрами.

Аренда специализированной строительной техники неизбежно приведет к росту бюджета всего строительства.

к оглавлению ↑

Монтаж труб в углубления

Продолжаем строить фундамент из труб своими руками. В предварительно пробуренные тем или иным образом отверстия необходимо установить наши опоры. Каждая труба для свайного фундамента должна быть заглублена на необходимый уровень. Так как диаметр шурфа равен диаметру стальной рубашки для сваи или даже немного меньше ее, для монтажа может потребоваться приложить определенное усилие.

Свая из трубы выдерживает

Монтаж труб в углубления в земле

Для решения данной проблемы можно поступить следующим образом. Изготавливая фундамент на трубах своими руками, пробурите отверстия в почве диаметром, превышающим диаметр труб.

Легко заглубленные опоры выставьте вертикально с помощью уровня, а зазор до края ям заполните чистым речным песком и тщательно утрамбуйте его с предварительным увлажнением.

Это позволит изготовить фундамент из труб с минимальными затратами физических сил.

Не зависимо от способа установки, дно стальной опалубки для опор дома необходимо отсыпать слоем песка толщиной 10-15 см.

к оглавлению ↑

Армируем внутреннюю полость труб

Для придания фундаменту из труб максимальной прочности его необходимо армировать. Для этого используют стальные стержни диаметром 12-16 мм. Длина их должна быть на 0,2 метра больше длины труб. Это необходимо для того, чтобы стержни были частично углублены в грунт и частично выступали над их верхним краем.

Для надежности армирующий пояс можно изготовить сварным с несколькими поперечными перемычками. Монтаж его в этом случае будет проблемным из-за увеличения общей массы конструкции, но прочность опоры увеличится в несколько раз. Благодаря армированию металлический фундамент получает жесткость не только снаружи, но и изнутри.

к оглавлению ↑

Бетонирование опор

Нельзя получить фундамент из труб без использования бетонной заливки внутренних полостей. Для этого используют стандартную смесь на основе цемента марки М500 и гранитного или известнякового щебня. Сделать его можно порционно с помощью электрической бетономешалки или приобрести необходимое количество готовой смеси.

Свая из трубы выдерживает

Бетонирование металлических опор

Получить фундамент из металла с максимальными характеристиками позволяет применение специального инструмента – бетонного вибратора. Он представляет собой источник вибраций и сердечник, заглубляемый в бетонную заливку. Благодаря использованию данного помощника значительно увеличивается плотность смеси, удаляются воздушные полости.

После заливки полостей труб бетоном их необходимо защитить от прямого солнечного света и оставить на несколько недель для приобретения необходимой прочности. После этого, при необходимости, оголовки каждой опоры можно соединить в общую жесткую конструкцию с помощью специальной обвязки – ростверка.

к оглавлению ↑

За что ценят фундамент из труб

Мы подробно рассказали о том, как сделать фундамент из труб самостоятельно с минимальными затратами. Чем же данный вид оснований пришелся по вкусу именно непрофессиональным строителям?

Фундаменты из стальных труб, в отличие от других видов столбчатых оснований, оптимально сочетает в себе простоту установки и прочность. Из всех перечисленных выше видов, данный является наиболее долговечным, несложным в изготовлении и доступным по используемым материалам.

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.

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.

Свая из трубы выдерживает

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.

Свая из трубы выдерживает

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.

Свая из трубы выдерживает

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.

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.

Читайте также:  Керамические блоки или газобетон что лучше: мнения специалистов

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.

Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108 и 133

Свая из трубы выдерживает

Расчет фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно неправильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайно-винтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

От чего зависит допустимая нагрузка

Если давать определение понятию несущая способность, то она представляет собой максимально допустимое давление на элемент фундамента, которое он выдерживает. Расчетная нагрузка на одну винтовую сваю всегда должна быть меньше ее несущей способности. Равность значений нежелательна, поскольку стоит предусмотреть запас на случай возникновения непредвиденных обстоятельств.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

  • диаметр трубы и лопастей;
  • прочность грунта основания;
  • длина сваи.
  • При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти). Расчет выполняется по следующей формуле:
  • N = F/γk.
  • В этой формуле N -несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать), F — значение несущей способности (неоптимизированное), γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.
  • Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:
  • 1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.
  • 1,25 при проведении испытаний с помощью сваи-эталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
  • При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,4-1,75 при количестве опорных элементов в пределах 5-20 штук.

Важно! Практичнее всего использовать второй способ т.к. полноценные геологические изыскания дороги, а самостоятельное изучение грунта на глубине вкручивания свай практически нереально.

  1. Очень интересное видео по испытаниям винтовых и других свай, за одно и сравнение по несущей способности:
  2. Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле:
  3. F = S*Rо.

Здесь S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи. Для наиболее распространенных диаметров винтовой сваи можно воспользоваться таблицей ниже.

Диаметр винтовой сваи, мм Диаметр лопасти, мм
89 250
108 300
133 350

Эти элементы чаще всего применяются для легких частных строений.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо).

Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов.

Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».

Таблица ниже рассматривает, какую прочность основания нужно взять в расчет для различных грунтов.

Грунт основания, определенный по итогам изысканий Rо на расстоянии 1,5 м и более от поверхности земли, кг/см2
Галька с глиняными частицами 4,50
Гравий с глиняными частицами 4,00
Песок крупной фракции 6,00
Песок средней фракции 5,00
Песок мелкой фракции 4,00
Пылеватый песчаный грунт 2,00
Суглинки и супеси 3,50
Глины 6,00
Просадочное основание или насыпное с проведением уплотнения 1,50
Насыпное основание без выполнения работ по уплотнению 1,00

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента.

Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно  по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

  • условия работы;
  • характеристики грунта;
  • глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
  • диаметр лопасти;
  • характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Тип грунта Несущая способность свай 89 и 108 мм при диаметре лопасти 300 мм в тоннах с учетом глубины залегания винта
1,5 м 2,0 м 2,5 м 3,0 м
Мягкопластичный лесс 2,2 2,9 3,6 4,3
Полутвердая глина 4,7 5,4 6,0 6,7
Тугопластичная глина 4,2 4,9 5,6 6,3
Мягкопластичная глина 3,7 4,4 5,0 5,8
Полутвердые суглинки и супеси 4,4 5,1 5,8 6,5
Тугопластичные суглинки и супеси 3,9 4,6 5,3 6,0
Мягкопластичные суглинки и супеси 3,5 4,2 4,8 5,5
Песок средней и крупной фракции 9,7 10,4 11,1
Песок мелкой фракции 6,3 7,0 7,7
Песок пылеватый 4,9 5,6 6,3

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший.

Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях.

Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

  • грунты на участке — глина;
  • диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
  • масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
  • периметр наружных стен  — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лепестковой подошвы:

S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

Находим неоптимизированную несущую способность:

  • F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.
  • Вычисляем допустимую нагрузку:
  • N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.
  • Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:
  • 59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.
  • Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов:
  • 24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов.

Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к.

мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 12-13 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.

Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается. Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:

  • сечение;
  • длина;
  • шаг;
  • распределение под несущими стенами.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью: Расчет количества винтовых свай для фундамента.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU.

Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер.

Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector