Фундамент из винтовых свай под каркасный дом

Загородный каркасный дом, среди других типов жилья, получил популярность по двум причинам. Во-первых, строительство по каркасной технологии обходится дешевле, чем из кирпича. Во-вторых, на строительство уходит не много времени. Эти факторы объясняются тем, что в процессе строительных работ практически не используется цемент или цементосодержащие смеси.

Если с возведением каркасных стен все относительно понятно, то изготовление фундамента без цемента, нередко вызывает удивление и массу вопросов. В качестве основания каркасного дома служит фундамент на металлических винтовых сваях.

Что представляет собой фундамент на винтовых сваях

Конструкция фундамента состоит образно из двух частей: установленных в грунт винтовых свай и обвязки, служащей основой для последующего возведения несущих стен. Сама по себе винтовая свая представляет металлическую полую трубу, нижний конец которой завальцован литым конусом, а противоположный верхний конец имеет фланцевое крепление. Снизу по окружному диаметру трубы приварены 2-4 металлические лопасти под углом в 30-35°. То есть, внешне свая чем-то напоминает саморез по дереву.

Важный этап установки опор — обвязка. Это соединение всех установленных в грунт вертикальных свай перевернутым полками вниз металлическим швеллером или вертикально установленным двутавром.Обвязка связывает все вертикальные опоры воедино, тем самым делая фундамент более прочным и устойчивым. Кроме того, она служит ровным и прочным основанием для дальнейшей фиксации вертикальных стоек при строительстве каркасного дома.

Фундамент на винтовых сваях для каркасного дома обладает следующими преимуществами:

• Быстрый срок возведения.
• Не требуется применение бетона или содержащих цемент растворов.
• Исключается процесс установки опалубки и ее армирования;
• Исключаются земляные работы.
• Установка свай возможна на любых типах почвы, кроме скальных пород.
• После изготовления фундамента можно приступать сразу же к возведению стен.

Проектирование фундамента на винтовых опорах

Разрабатывая проект винтового фундамента, учитывают такие моменты:

• тип и качество грунта на участке;
• общая предполагаемая масса будущего жилья;
• способ крепления нижней обвязки.

При анализе почвы выявляют основные ее качества: состав, плотность, наличие грунтовых вод и глубину промерзания. Исходя из этих показателей, определяют оптимальную глубину, на которую будет производиться установка винтовых опор. Например, при отсутствии грунтовых вод на участке с суглинистым типом почвы, сваи заглубляют на глубину от 150 до 180 см. Если же на участке песчаный или супесчаный грунт, то глубина забуривания увеличивается, так как он менее плотный.

Однако если на участке присутствуют грунтовые воды, то забуривание опор производится на глубину 150-200 см, ниже уровня их расположения.

Технически винтовые сваи используют не только для фундамента жилья, но и в качестве опор пирсов или мостов. В таком случае они забуриваются в дно водоема, поэтому при высоком уровне грунтовых вод, фундамент на винтовых сваях как раз имеет больше преимуществ чем, например, ленточный.

После расчета глубины забуривания, далее определяют общее количество и диаметр опор. На данном этапе зная площадь, этажность и какие будут использоваться материалы для несущих стен и кровли, производят расчет общей нагрузки будущего каркасного дома. К рассчитанной массе прибавляют в виде погрешности еще 7-10 тонн. Исходя из этого, высчитывают количество и диаметр винтовых свай.

Одна вертикально установленная свая в зависимости от ее диаметра, способна выдерживать следующую нагрузку:

• диаметр 57-76 мм — 1-3 тонны;
• диаметр 89 мм — 3-4, 5 тонн;
• диаметр 108 мм — до 7, 5-8 тонн;
• диаметр 133 мм при толщине стенки трубы 8 мм — до 10-11 тонн.

Недостаточно разделить уже известную нагрузку на несущее значение с определенным диаметром, необходимо еще учесть распределение той самой нагрузки, то есть определить основные оси здания и углы в его периметре. То есть, опоры обязательно должны быть установлены под наружными углами, с интервалом в 150-220 см по траектории несущих стен.

В последнюю очередь при разработке проекта определяются с типом фланца. Наиболее распространенные типы:

• круглый — металлическая пластина круглой формы с 4 отверстиями для крепления;
• квадратный — пластина в форме квадрата с 4 отверстиями под болты;
• профильный — фланец в виде перевернутой буквы «П», между верхними полками которого помещают и фиксируют болтами обвязочный швеллер.

Тип фланца напрямую зависит от того, какой вид металлопроката, и с какими размерами будет использоваться для нижней обвязки. В свою очередь, размеры швеллера или двутавра определяют, исходя из конструкционных особенностей стен и общей нагрузки каркасного дома.

Технология изготовления свайно-винтового фундамента для каркасного дома

После разработки проекта фундамента под каркасный дом, его переносят на участок, то есть на производят разметку, обозначая натянутой нитью периметр будущего строения. Ориентируясь по ней, на поверхности грунта определяют точки забуривания и выполняют неглубокие лунки примерно на полштыка лопаты. Данные лунки будут предотвращать «уход» трубы в начале ее забуривания.

На следующем этапе приступают непосредственно к установке опор в грунт. Для забуривания используют мобильную передвижную установку или специальную автотехнику с подвижной стрелой. В обоих случаях на конце стрелы установлен патрон, который фиксируют к фланцу винтовой сваи. Под действием подаваемого давления по армированным шлангам, подвижный патрон начинает вращаться и винтовая свая подобно шурупу начинает забуриваться в грунт. В процессе установки делают так, чтобы опоры имели вертикальное положение и их верхние концы находились в единой горизонтальной плоскости.

Установка винтовых свай под фундамент загородного дома может производиться и вручную. Принцип следующий: к верхнему фланцу при помощи закладных пальцев или болтов крепится металлическая пластина, к которой приварены несколько длинных труб — рукояток. Несколько человек, взявшись за рукоятки, начинают передвигаться по кругу, производя вращение и заглубление сваи. Это слишком непродуктивный и требующий применение немалого физического труда способ установки.

Когда все опоры для фундамента будут установлены в грунт, по их верхним концам к фланцам монтируют нижнюю обвязку. Используемый для этого швеллер или двутавр предварительно покрывают 1-2 слоями грунтовки, чтобы избежать его ржавления. Сами же винтовые сваи, как правило, уже имеют защитное от окисления покрытие, которое наносится еще на заводе.

В зависимости от площади дома и его нагрузки, нижняя обвязка может быть изготовлена вообще без применения металлопроката. Для этого можно применять брус с сечением 150х150 или 100х150 мм, который предварительно обрабатывается противогрибковой и противопожарной эмульсиями. На поверхность круглой или квадратной фланцевой пластины укладывают небольшой отрезок рубероида, сверху устанавливают обвязочный брус и благодаря заранее просверленным в нем отверстиям, производят его монтаж к фланцу длинными болтами или спицами.

Каждое здание требуется возведения прочного и крепкого основания. Для каркасного дома лучшим вариантом считается — фундамент свайного типа. Если правильно выполнить проектирование и выбрать необходимые стройматериалы, то дом прослужит много лет. А его строительство займет намного меньше времени.

Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях

При высоком УГВ и неустойчивом грунте фундамент для частного дома часто приходится делать из свай. Использовать другие варианты в такой ситуации оказывается слишком нерационально. Они будут получаться либо слишком дорогими, либо недолговечными из-за повышенной влажности почвы. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа более дешев и прост в исполнении. Его без проблем можно сделать самостоятельно.

Содержание

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.

Схема одного из видов с подземным ростверком

Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:

На висячих сваях;

На подпорных сваях.

В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.

В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.

Сваи для устройства подобного основания можно взять:

Винтовые (вкручиваемые) стальные.

Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.

Виды свай для разных типов фундамента

Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.

С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.

Плюсы и минусы свайного основания

У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.

• Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;

• Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;

• Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;

• Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.

• Сложность проведения расчетов при проектировании;

• Возможность применения только для легких зданий;

• Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.

Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.

Пример на забивных сваях

Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.

И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.

Буронабивной свайный фундамент своими руками

Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.

Устройства выполняется в пять этапов:

Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.

Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.

Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.

Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.

Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.

Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.

Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.

В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.

Применение фундаментов на сваях в строительстве

Фундамент на железобетонных сваях прекрасно подходит для многих типов частных малоэтажных домов. Сделать его самому, руководствуясь представленной выше пошаговой инструкцией, не должно составить труда. Вот только расчеты лучше заказать у специалистов. Для гаража или бани подобную основу можно рассчитать и самостоятельно. А для коттеджа проект фундаментного основания должен быть выполнен только профессионалом.

Источник https://dvabrevna.ru/fundament/fundament-iz-vintovyih-svay.html

Источник https://sdelat-dom.ru/stroitelstvo/fundament/svajnyj-fundament/

Источник