Винтовой фундамент — расчет и технология строительства

Появившись более полутора сотен лет назад, винтовые сваи служат хорошим фундаментом в местах, где традиционные конструкции неприменимы. Сначала это были производственные, портовые сооружения, но с середины 20 века проникают в строительство домов. Важный момент закладки свайного фундамента — обвязка (ростверк).

Монтируем винтовые сваи своими руками

Плюсы и минусы свайных оснований – не все так безоблачно

Винтовые опорные изделия незаменимы для случаев, когда фундамент требуется построить на часто подтапливаемых и пучинистых почвах. Также они рекомендованы к применению на участках со сложным рельефом. Такие сваи подходят для возведения частных домостроений, сооружения мостов, разнообразных ограждений, линий электропередач и иных промышленных конструкций. Основные достоинства винтовых опор приведены ниже:

1. Годятся для выполнения восстановительных и ремонтных мероприятий на старых фундаментах.2. Используются на всех типах почв за исключением скалистых.3. Основания на винтовых сваях не нужно дополнительно защищать от влаги.4. Возможность самостоятельной установки свай (если планируется возведение частного дома, хозяйственной постройки, забора), в том числе и на участках, где есть подземные коммуникации.5. Фундамент на винтовых изделиях строится достаточно быстро, с минимальными денежными тратами и без особых проблем, что выгодно отличает его от традиционных столбчатых и ленточных оснований.6. Монтаж свай допускается производить при неблагоприятной погоде и при любой температуре. Опоры одинаково хорошо вкручиваются и в замерзшую почву, и в болотистую.

Главное же достоинство свай для любого домашнего умельца заключается в том, что их можно сделать самому. Это важно, так как заводские конструкции имеют немалую стоимость.

Имеются у винтовых изделий и минусы. Их не так уж и мало. Во-первых, свайные фундаменты разрешается возводить только после тщательного геологического обследования местности и выполнения достаточно сложных расчетов. Если, допустим, ленточное основание допускается строить по типовой схеме, винтовое требует строго индивидуального проекта. Во-вторых, срок эксплуатации стальных опор в почвах с высокой влажностью составляет не более 60 лет. Это мало. Например, буронабивные сооружения служат до 120 лет.

В-третьих, в домах, установленных на свайно-винтовой фундамент, невозможно обустроить полноценный подвал. Его строительство приводит к нарушению взаимосвязи почвы и опор. Можно соорудить лишь подпол. Да и то приходится следить за тем, чтобы в него не попадала вода. Добиваются этого при помощи строительства отмостки и трудоемкой отделки цоколя, что влечет за собой дополнительные затраты. Еще один минус свайных оснований – невозможность проверить ввинченную в грунт опору на целостность. Если она повредится при монтаже, срок службы конструкции существенно снизится. А владелец строения даже не будет об этом догадываться.

Материалы отделки навесного цоколя

Преимущества декоративных панелей:

  • экономичность;
  • высокая скорость и простота монтажа — даже при работе в одиночку с задачей можно справиться за день;
  • вентиляция фундамента, благодаря чему обеспечивается защита свай от конденсата.

Для отделки цоколя винтового основания по навесной технологии применяются различные декоративные панели. Какие из них лучше использовать — рассмотрим далее в статье.

Сайдинг

Цокольный сайдинг — это самый распространенный отделочный материал для свайного фундамента. Популярность обусловлена дешевизной, высокой механической прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температуры. Биологическое разрушение (плесень, гниение, поражение насекомыми) такому цоколю не грозит. Кроме того, существует широкий ассортимент расцветок сайдинга — от простых однотонных вариантов до панелей, имитирующих натуральный камень.

Тематический материал:

  • Свайно-винтовой фундамент своими руками
  • Фундамент из кирпича своими руками
  • Фундамент из покрышек своими руками
Материалы отделки навесного цоколя

Пластиковые панели

Изготавливаются из разных полимеров — пенополистирола, пенополиуретана и других. Отличаются богатством расцветок, текстур и форм. Кроме того, одновременно играют роль утеплителя.

Пластик достаточно прочен, невосприимчив к атмосферным и биологическим воздействиям, относится к экономичным вариантам отделки. Однако выглядят панели менее привлекательно по сравнению с сайдингом.

Профнастил

Такие металлические листы просты в обработке, долговечны, устойчивы к воздействию влаги и перепадам температуры. Установить их не менее просто, чем другие варианты отделочных материалов. Единственный недостаток — узость сферы применения. Обшить фундамент профнастилом можно лишь в сочетании с некоторыми видами отделки стен. Например, к деревянному дому такой цоколь не подойдет.

Можно также зашить подпол и более дешевыми материалами — шифером или листами ЦСП, покрытыми крашеной штукатуркой.

Технология укладки

Монтаж обвязки бруса на винтовые сваи выполняется по двум основным технологиям:

  • Крепление хомутами
  • Присоединение на резьбу

Такая фиксация даст возможность удержать все столбы выложенного фундамента.

Важно: раз в год в теплую и солнечную погоду необходимо обрабатывать деревянные и металлические части. Для дерева средством обработки является антисептик, для металла – состав против коррозии.

Читайте также:  Изготовление фундамента для дома своими руками

Процедуру обвязки свайного фундамента брусом можно легко выполнить свои руками. И состоит она из следующих основных этапов:

  1. Приготовьте прокладки из рубероида.
  2. Пропитайте олифой.
  3. Проложите их в тех местах, где брус будет непосредственно контактировать со сваей.
  4. Отмерьте пиломатериал необходимой длины
  5. Поместите его так, чтобы стойки находились с двух сторон по краям.
  6. Посадите обвязку на резьбу.

К разным частям конструкции брус крепится различными приспособлениями, например, к столбам по бокам – с помощью саморезов, а к основанию – шпильками и анкерами.

Технология укладки
  1. Зафиксировав, подгоните деталь молотком.
  2. Усильте места соединения. Для этой цели применяйте шипы или же оцинкованные уголки. Крепятся они на саморезы.
  3. Соедините таким образом все сваи по порядку.

Перед нами описание соединения на резьбу. Когда же применяется вторая из названных технологий – хомутами? Ее употребление обосновано расположением свай не в форме буквы «П», такую конструкцию не получится закрепить по бокам и у основания.

Этапы работы в данном случае таковы:

  1. Уложить брусья на сваи сверху.
  2. Скрепить при помощи саморезов. Если производится обвязка свайно-винтового фундамента швеллером, скрепление необходимо выполнять сваркой.
  3. Используйте в работе уровень. Следите за выравниванием верхней плоскости бруса. При его перекосе получатся неровные стены.
  4. Соедините конструкцию по всему периметру.
  5. На уложенные брусья наложите бруски из дерева в форме перевернутой буквы «П». Они то и носят название хомутов. По размеру такие бруски должны быть несколько меньше основных. Так будет обеспечена дополнительная фиксация всех элементов фундамента.

Обратите внимание: хомуты прикрепляются концами вниз. Это делается для того, чтобы в дальнейшем легко скрепить их со столбами с помощью двух описанных выше технологий.

Проверить результат проделанной работы можно следующим образом: крепления прочны и не шатаются – обвязка свайного фундамента уголком выполнена на совесть. И притом своими руками.

Технология монтажа винтового фундамента

Чтобы сделать винтовой фундамент своими руками вам потребуется два помощника — монтаж опор выполняется усилиями трех человек, два из которых завинчивают сваю посредством рычага, а третий контролирует вертикальность ее вхождения с помощью строительного уровня и вносит в процесс коррективы.

В качестве рычага используется лом, продетый в техническое отверстие на стволе сваи. Для увеличения КПД лом нужно удлинить стальными трубами длиной метра, одетыми с двух сторон. Монтаж начинается с угловых свай, после чего завинчиваются опоры по внутреннему периметру здания.

По завершению монтажа опор выполняется обвязка свай ростверком. Наиболее простой вариант — обвязка брусом 20×20 см. Первоначально нужно выровнять стволы свай одному уровню, обрезав их с помощью болгарки, и установить наголовники, которые фиксируются на сваях посредством сварки.

Обвязка брусом проста в исполнении. Вам необходимо уложить ростверк на наголовники опор, состыковав его углы в центральной части пластины, и закрепить брус с помощью «глухарей» — болтов  для дерева с шестигранными шапками (на наголовниках предусмотрены технические отверстия под болты).

К поднятию стен дома можно приступать на следующий день после монтажа основания. Рационально закрыть снаружи винтовой фундамент, чтобы в подполе, образованном поднятым ростверком, зимой не гуляли сквозняки и не скапливался снег.

Чтобы закрыть ростверк вам потребуется смонтировать на опорах несущий каркас из двух продольных поясов бруса, закрепленного на сваях саморезами. Снаружи каркас можно обшить профнастилом, термопанелями либо закрыть цокольным сайдингом. Также чтобы закрыть подпол нередко обустраивается кирпичный фальш-цоколь.

к оглавлению ↑

Технология монтажа винтового фундамента

Расчет винтового фундамента

Расчет ленточно-винтового фундамента требует наличия данных о характеристиках грунта на участке, без наличия информации о которых выполнить расчет грузонесущей способности сваи невозможно. Получить данные можно проведя на площадке геодезические изыскания либо воспользовавшись таблицами, в которых приведено удельное сопротивление разных видов почвы.

Также вы можете прочесть, где выгоднее купить винтовые сваи и сопутствующие товары в Новосибирске и Твери.

Формула расчета несущей способности винтовой сваи

Расчет винтового фундамента выполняется по следующему алгоритму:

  1. Исходя из площади конструктивных элементов здания и табличных данных об удельном весе квадратного метра стройматериала выполняется расчет массы кирпичного дома. Отдельно высчитывается и суммируется вес кровли, потолка, цокольного и междуэтажного перекрытия.
  2. Производится расчет снеговых нагрузок на здание — площадь кровли умножается на нормативный вес 1 м2 снежного покрова в конкретном регионе (данные приведены в приложении 5 СНиП №).
  3. Выполняется расчет эксплуатационных нагрузок — в жилых зданиях на м2 перекрытия приходится нагрузка в 100 кг (учитывается цокольное и междуэтажные перекрытия).
  4. Полученные данные суммируются и умножаются на коэффициент надежности 1,2. В результате вы получаете общую нагрузку, которую будет испытывать фундамент в процессе эксплуатации.
  5. По указанной на изображении формуле производится расчет грузонесущей способности одной свайной опоры.
  6. Выполняется расчет требуемого количества винтовых свай посредством деления совокупных нагрузок (п.4) на несущую способность одной опоры (п.5).

Далее нужно сделать план размещения свай в фундаменте. По одной опоре устанавливается в углах дома и в местах пересечения стен, оставшиеся сваи распределяются по периметру внешних и внутренних стен с шагом 2-2.5 метра.

Типовое устройство свайного поля под дом 6×6 м. приведено на изображении, где вариант №1 — для деревянного здания, вариант №2 — под кирпичный дом.

Достоинства и недостатки метода

При кажущейся простоте обустройства фундамента на основе винтовых свай в процессе их монтажа можно столкнуться со следующими трудностями, которые могут рассматриваться как недостатки:

  • трудность подбора винтовых опор по показателю максимальной нагрузки на фундамент, определяемому по результатам исследования грунта на застраиваемом земельном участке и учитывающему весовые характеристики будущего дома;
  • сложность вворачивания свай в грунт вручную, даже при условии привлечения к работам 4-5-ти помощников;
  • высокие издержки на специальное оборудование, необходимое для вворачивания опор в сложные грунты.
Читайте также:  Армирование фундамента: сколько нужно арматуры?

К достоинствам этого вида фундаментного основания следует отнести:

  • отсутствие необходимости в проведении объёмных земляных работ;
  • допустимость обустройства фундамента на участках с любым рельефом местности без необходимости предварительного выравнивания зоны застройки;
  • возможность монтажа свайного фундамента на грунтах любого качества (за исключением скальных пород) и независимо от времени года.

Обратите внимание! Скальные породы уже сами по себе являются идеальным основанием для обустройства любого типа фундамента (ленточного или столбчатого, например).

Обвязка свай брусом – алгоритм выполнения работ

Наиболее часто используемый метод для строительства загородных коттеджей, дачных домов, беседок и хозяйственных построек. СНиПы регламентируют следующие операции:

Выравнивание свай по горизонтали. После того, как все сваи вкручены согласно плана свайного поля, необходимо выполнить их выравнивание по горизонтали. Для этих целей лучше использовать обыкновенный водяной уровень (длинный прозрачный полиэтиленовый шланг, наполненный водой), категорически запрещается наличие в шланге пузырьков воздуха. Делается отметка на одной угловой свае и по ней размечаются все остальные. Выступающие части нужно срезать.

Обвязка свай брусом выполняется по металлическим оголовкам, для оголовков используется швеллер или двутавр, элементы привариваются к торцам свай, сварочный шов обрабатывается антикоррозионными защитными составами. Важно – несоответствие по горизонтали не может превышать ±5 мм по углам строения, на погонном метре допускаются отклонение не более ±2÷3 мм.

Между металлическим оголовками и брусом нужно ложить слой гидроизоляции, можно использовать обыкновенный рубероид, брус желательно обработать антисептиками для предотвращения гнилостных процессов и повреждения вредителями.

Обвязка свай брусом – алгоритм выполнения работ

Соединение бруса по длине должно быть только в оголовках, свободное провисания мест соединения запрещается.

Обвязка свай начинается с угла строения, на каждом этапе контролируется пространственное положение элементов.

Соединение бруса выполняется в запил, для предупреждения горизонтальных подвижек применяются нагели. Нагели могут быть деревянными или металлическими, деревянные нагели изготавливаются из березы или других прочных пород древесины. Металлические нагели привариваются к оголовкам, длина нагелей должна быть на 2÷3 см короче, чем толщина бруса. В противном случае появляются риски провисания венцов дома во время естественной усадки пиломатериалов вследствие высыхания.

Для обвязки применяется брус сечением не менее 150×150 мм, более конкретные значения нужно выбирать с учетом характеристик здания. Для легких строений можно использовать доски 50×150 мм и более.

Некоторые полезные советы

Таблица наконечников винтовых свай.

А теперь целесообразно дать несколько простых советов, чтобы обвязка прошла качественно и минимально тяжело для вас. Следование таким простым правилам и внимательное отношение к ним может гарантировать вам успех будущей обвязки.

Перед работой обязательно необходимо убедиться в том, что все сваи одинаковы по высоты. Имеется ввиду высота над поверхностью земли. Если некоторые из них ниже или выше, нужно сразу все выровнять. В противном случае не удастся достичь качественной обвязки. А это приведет к искривлению полов в помещении будущего дома.

Во время обвязки следите за тем, чтобы когда вы будете скреплять сваю с брусом, соединение саморезом должно быть максимально по центру. Это сделает конструкцию прочной и не даст древесине в будущем растрескаться и испортить фундамент.

Прежде чем будете приобретать брус для обвязки, учтите то, что ширина деревянного бруска, накладываемого на столбики горизонтально, должна быть примерно в 2 раза больше ширины сваи. Это будет гарантировать прочность и надежность конструкции.

Итак, процесс осуществления обвязки фундамента из винтовых свай при помощи деревянного бруса можно считать оконченным. При выполнении всех советов он не доставит вам большого труда. Единственное, что будет нужно, – это терпение и неспешность в работе.

Технология обвязки брусом

Большинство случаев использования брусовой обвязки относятся к строительству каркасных домов на буронабивных или винтовых сваях.

Порядок действий:

Технология обвязки брусом
  • Нарезка брусьев по длине 200х200. Поскольку обычно используется соединение вполдерева, длина каждого пролета измеряется полностью, без учета толщины примыкающих брусьев.
  • Укладка периметра, соединение по углами. На каждом оголовке укладывается двойной слой рубероида. Соединения уплотняются джутовыми жгутами.
  • На оголовках брус фиксируется при помощи «глухарей» — специальных шурупов по дереву, имеющих шестигранные шляпки.
  • После укладки внешних балок приступают к монтажу внутренних пролетов, расположенных под несущими стенами. Над соответствующими сваями делаются углубления на ширину бруса (200 мм) и на половинную глубину (100 мм). В эти углубления укладываются соответственным образом подготовленные соединительные элементы внутренних пролетов.
  • Производится соединение всех параллельных пролетов дополнительными балками или досками, установленными на ребро. Для соединения используются саморезы и оцинкованные уголки с ребрами жесткости.
  • Поверхность всех деревянных деталей покрывают антисептическим и антипиреновым составом. После высыхания наносят слой гидроизоляции (горячий битум или битумная мастика).
Читайте также:  Утепленная шведская плита – раскрываем секреты новых технологий

Укладка и крепление первого венца

Ещё во время проектирования следует учитывать, что обвязка дома брусом не вечна. Со временем потребуется её замена. Поэтому нужно предусмотреть такой способ крепления бруса к фундаменту, чтобы без затруднений делать ремонт после поднятия строения домкратами.

Для фиксации используют:

  1. Нагели из арматурных стержней применяются на ленточных фундаментах или плитах. Их закладывают во время заливки фундамента. В брусьях делаются глухие отверстия, в которые будут входить нагели на 2/3 толщины.
  2. Шпильки с резьбой устанавливаются тоже при заливке бетона. Их высота должна быть больше толщины бруса, чтобы можно было затянуть гайки.
  3. Крепление на сваях с помощью пластинчатых или П-образных оголовков также позволяет менять обвязку по мере необходимости.
  4. При неразъёмном анкерном соединении ремонт невозможен. При замене обвязки её придётся вырезать частями. Укладка нового основания этим же методом не удастся.
  5. Если крепление сделано гвоздями или строительными саморезами, вбиваемых/вкручивающихся в деревянные пробки в фундаменте, то это также не позволит произвести замену нижнего венца.

Особенности конструкции фундамента на сваях

Чаще всего фундамент на свайном основании возводят по ряду следующих причин:

Особенности конструкции фундамента на сваях
  • Когда процесс строительства ведется на участке со сложным типом грунта — болотистым, сыпучим, каменистым, ослабленным или подверженным пучинистости.
  • При значительных перепадах горизонтальных уровней на участке строительства, когда дом возводится в холмистой или горной местности.
  • Если нет финансовой возможности обустроить дорогой фундамент, сделанный из монолитного бетона.
  • При ограничении в сроках времени на возведение постройки. Чаще всего в такой ситуации прибегают к строительству деревянного дома или на каркасе, а в качестве фундамента используют винтовые сваи.
  • Если грунт на участке отличается повышенной влажностью, и нет возможности произвести работы по его осушению.

Технология монтажа навесной отделки цоколя

Установка начинается со сборки обрешетки. Для ее изготовления используют либо деревянные рейки, либо металлический профиль. В первом случае элементы каркаса прикручивают к стальным кронштейнам, которые заранее приваривают к сваям. Профиль приваривается напрямую к частям винтового фундамента.

Технология монтажа навесной отделки цоколя

Как правило, обрешетка представляет собой две параллельные доски, одна из которых прикрепляется прямо под стеной дома, а вторая — на высоте 150–200 мм от земли. Это расстояние может варьироваться в зависимости от климатических условий в регионе. Необходимо сделать так, чтобы от края декоративных плит до поверхности земли оставалось 50–70 мм — это нужно для компенсации температурного расширения грунта.

Технология монтажа навесной отделки цоколя

После установки параллельных элементов обрешетки монтируют вертикальные рейки или металлический профиль. Делается это для обеспечения большей прочности конструкции, если цоколь слишком высокий. В таком случае шаг установки равняется 400–450 мм.

По периметру дома выкапывают неглубокую траншею шириной 30 см и засыпают песком. Затем на обрешетке монтируют утеплительный материал. Поверх него закрепляют рулонную гидроизоляцию, конец которой выстилают по песку. Край рулона утрамбовывают в песок. Сверху укладывают тротуарную плитку. Такая конструкция называется отмосткой и играет роль дренажной системы, защищающей цоколь от лишней влаги.

Технология монтажа навесной отделки цоколя

Если в качестве отделочного материала выбран сайдинг, в нижней части цоколя поверх утеплителя устанавливают стартовый профиль. В него вкладывают декоративные панели, которые затем монтируют к обрешетке сквозь теплоизоляцию при помощи саморезов. Углы конструкции укрепляют специальными профилями, которые идут в комплекте с сайдингом. Чтобы защитить цоколь от осадков, стекающих по стенам, поверх отделки устанавливают металлические отливы.

Технология монтажа навесной отделки цоколя

Монтируют навесные панели, руководствуясь несколькими правилами:

  • деревянные элементы обрешетки тщательно обрабатывают антисептическими и противогрибковыми пропитками;
  • плиты декоративного материала устанавливают с маленькими зазорами, чтобы обеспечить вентиляцию пространства под домом;
  • дренажную отмостку конструируют под небольшим уклоном от здания (не более 5°).
Технология монтажа навесной отделки цоколя

Если вместо сайдинга для отделки фундамента используются пластиковые панели или листы профнастила, технология установки материала еще проще. Стартовый профиль не нужен, отделку крепят напрямую к обрешетке, соблюдая зазор между нижним краем обшивки и поверхностью земли.

Достоинства и недостатки фундамента на винтовых сваях

Одним из главных недостатков свайно-винтового фундамента можно назвать тот факт, что для изготовления свай зачастую применяют материалы довольно низкого качества. Однако если при закупке комплектующих обращаться в проверенные строительные компании, то можно быть уверенным, что вы получите товар хорошего качества.

Еще одним затруднением, связанным с данным типом фундамента можно считать монтаж слоя пароизоляции, утеплителя и дощатого настила для пола.

А вот к несомненным преимуществам свайно-винтового типа фундамента можно отнести:

  • доступность расходных материалов для рядового потребителя с невысоким достатком;
  • независимость выполнения работ от климатических или погодных условий;
  • возможность организации фундамента своими силами;
  • небольшое количество времени, требуемое для постройки фундамента;
  • получение прочного фундамента за счет уплотнения слоя грунта вокруг свай;
  • возможность производить ремонт опор;
  • абсолютная вертикальность элементов фундамента, которая достигается за счет использования технических средств;
  • обеспечение вентиляции подполья, защищающей его от гниения.

Источники

  • -ban/
  • -bani/
  • -f/
  • -stolbchatyj/
  • -i-pol/

[свернуть]