Расчет винтовых свай при строительстве дома

Независимо от типа возводимого здания работы начинаются с устройства фундамента. Отлично себя показали свайные варианты. Они относятся к одним из самых экономически выгодных, позволяют строить на территориях с повышенной подвижностью грунта и с увеличенной его увлажненностью. Для возведения домов в частном секторе применяются винтовые сваи. Работы с ними не требуют особых навыков, использование дорогостоящей или сложной техники. Для подбора опор проводят расчет винтовых свай.

Основные характеристики винтовых свай

Опоры различаются длиной и диаметром. Полный расчет выполняется с учетом:

  1. Параметров грунта. Для их выявления производятся инженерно-геологические изыскания. Благодаря этому определяется несущая способность винтовой сваи.
  2. Сбор информации о предстоящих нагрузках. Специалисты рассчитывают вес всей конструкции вместе с мебелью, техническим оборудованием. Акцент делается и на средних объемах снега, ветровой нагрузке и других факторах. Благодаря этому становится понятной допустимая нагрузка на винтовую сваю.
  3. Предварительный расчет. Полученные данные используются для составления приблизительной схемы. Информация загружается в специальную программу, в которой учитывается особенность грунта, показатели веса и другие факторы. Определяется шаг винтовых свай, происходит составление чертежей свайного поля.

Ассортимент опорных элементов на отечественном рынке может удивить. Производители предлагают их с разными параметрами, от которых меняется сопротивляемость нагрузкам.

Какой выбрать диаметр свай?

Популярный диаметр винтовых свай составляет 57-159 мм. Этот параметр зависит от веса:

  • 57 мм актуальны для беседок, террас, заборов с нагрузкой на 1 элемент до 1 тонны;
  • 76 мм подходят для легких объектов с нагрузкой до 2 тонн;
  • 89 мм идеальный вариант для бань, домов, усиленных заборов с нагрузкой до 5 т;
  • 133 мм подходит для домов ангаров, трубопроводов с нагрузкой до 10 тонн;
  • 159 мм для объектов с нагрузкой од 17 тонн.

Подбираются винтовые сваи с расчетом нагрузки и учетом материала строительства. Например, столбы с диаметром сечения до 108 мм идеальны для возведения каркасных и щитовых сооружений, а с показателем 133 мм – для кирпичных малоэтажных жилых или коммерческих объектов. Если в конструкции есть металлические элементы, то показатель может доходить до 159 мм. Нужно помнить, что на выбор диаметра винтовых свай влияет и особенность грунта. Чем слабее порода, тем меньше допустимая нагрузка.

Определяя, сколько тонн выдерживает винтовая свая, учитываются и более серьезные показатели. Например, варианты с диаметром до 325 мм отличаются повышенными допустимыми нагрузками, поэтому актуальны для строительства промышленных объектов и других тяжелых конструкций.

Длина свайного элемента

Этот параметр влияет на устойчивость будущего строения. Расчет длины винтовой сваи производится и с учетом необходимой высоты фундамента. Она складывается:

  • из высоты оголовка;
  • глубины залегания твердых пород;
  • высоты цоколя;
  • отрезка трубы с монтажным отверстием.

На параметр влияют не только геологические особенности территории, но и предельные нагрузки. Например, при возведении бань и гаражей обычно применяются опорные элементы с высотой 2 м, а для жилых сооружений – от 2,6 м.

Решая, какой длины должны быть сваи, могут дополнительно изучаться характеристики грунта с применением бура. С его помощью доходят до глинистого слоя. Опорный элемент должен входить в его.

Еще один нюанс – при расчете нагрузки на свайно-винтовой фундамент и при определении длины каждого элемента нужно учитывать определенный запас по длине. Если она будет больше, чем требуется, ее можно будет легко обрезать до нужного значения. Для этих целей подходит любой режущий инструмент по металлу. В зависимости от рельефа запас варьируется от 0,2 до 0,5 м.

Если есть перепад между высотами участка, определяется разница высоты разных точек. Опоры, расположенные в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Этот показатель вычисляют водяным уровнем. Обычно при существенном перепаде добавляется 50 см к полученной длине.

Сколько нужно винтовых свай?

От того, сколько выдержит винтовая свая, ее технических характеристик зависит общее количество требуемых опорных элементов. Расчеты выполняются с учетом габаритов и веса дома. Обычно расстояние составляет:

  • 2 м для домов из газо- и пенобетона;
  • 3 м для сооружений их дерева;
  • 2,5 м для деревянных жилых домов в регионах с сильными ветровыми нагрузками.

На то, с каким шагом ставят винтовые сваи, влияет и конструкция самого дома. Опоры должны располагаться в каждом углу, на пересечении несущих перегородок, в местах, где планируется поставить печь или камин. Нужны они будут и там, где будет находиться терраса или другая пристройка. Обязательно учитывается и максимальная нагрузка на винтовые сваи.

Методы расчета количества свай

При расчетах важна общий вес возводимого объекта и грузонесущая способность груза. Первый показатель зависит от массы всех используемых материалов и нагрузка при эксплуатации объекта, снеговые массы. Все показатели суммируются и умножаются на коэффициент запаса (1,1-1,2).

Следует произвести и расчет осадки винтовой сваи. Под осадкой предполагается изменение уровня размещения свай, возникающее в процессе эксплуатации. При подсчетах учитывается их взаимное влияние друг на друга. Обычно задача решается с использованием трехмерного численного моделирования.

Еще один вариант подсчетов связан с определением усилия, которое влияет на один погонный метр ростверка. Для определения через сколько метров устанавливаются винтовые сваи, общая нагрузка разделяется на длину всех несущих конструкций. После этого результат делится на несущую способность винтовых металлических элементов. Последняя прямо пропорциональна диаметру трубы, параметрам лопастей. Показатель указывается в технической документации. Можно и самостоятельно произвести расчет несущей способности винтовой сваи. Такой способ актуален для тяжелых строений.

Дополнительные параметры

Если не знаете, как выбирать винтовые сваи, производить подсчеты, всегда можете обратиться за помощью к специалистам. Значение имеют и особенности наконечника, количество лопастей. Элементы прослужат дольше, если отдавать предпочтение вариантам с защитным покрытием.

Составляя проект, обязательно придерживаются всех установленных показателей. Благодаря этому легко добиться оптимального соотношения между качеством и финансовыми затратами. Старайтесь при подсчетах максимальной нагрузки учитывать коэффициент надежности. Это позволит снизить недостоверность выбранного сопротивления грунта.