Винтовые сваи - технология, методика расчета

Тема в разделе "Фундаменты", создана пользователем basepkb14, 31 июл 2016.

  1. basepkb14

    basepkb14 Moderator Команда форума

    Технология винтовых свай.
    Современная винтовая свая представляет собой металлическую заостренную трубу с приваренной лопастью специальной конфигурации. К противоположной стороне сваи приваривается оголовок, на котором фиксируется основа будущего объекта.

    [​IMG]

    Перед возведением фундамента с применением винтовых свай первоначально, исходя из расчетной нагрузки на проектируемый фундамент, рассчитывается количество свай и их диаметр, а также — расстояние между ними в соответствии с характеристиками провисания материала ростверка (напр.: СНиП II-23-81 (1990) Стальные конструкции и т.д.). При расчетах учитывается тип грунта (По СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ) и глубина его промерзания. Если длины винтовой сваи недостаточно, то её наращивают до необходимых размеров. В настоящее время компания ФУНДЭКС выпускает винтовые сваи длиной до 11,6 м цельной конструкции. При установке все сваи завинчиваются на определенную глубину с соблюдение всех технологических правил установки винтовых свай. Полость сваи бетонируется (достаточно марки М300). Для увеличения несущей способности возможно применение армированной кассеты (вставки). В зимний период применяют присадки. Для создания единой и целостной конструкции винтовые сваи между собой скрепляются в зависимости от вида постройки: швеллером, брусом, первым венцом деревянного дома, железобетонным ростверком или монолитной железобетонной плитой. Сварочные швы, возникающие при установке оголовка и швеллера, обязательно покрываются специальным составом на основе эпоксидной смолы или эмали с целью предохранения от коррозии во влажной среде.

    Порой грунт имеет неоднородную структуру. В таком случае винтовые сваи устанавливаются на различную глубину, а затем по заданному уровню выравниваются. Универсальность применения технологии погружения винтовых свай позволяет строить объекты на склонах, в лесной зоне рядом с деревьями (без повреждения корней) и в других местах, затрудненных для строительства.

    Стоит отметить, что временные сооружения не требуют этапа бетонирования. Винтовые сваи можно использовать повторно, так как они как вкручиваются, так и выкручиваются. Срок службы винтовой сваи в среднем составляет не менее 100 лет (ГОСТ 5272-68 — Коррозия металлов, ГОСТ 9.908-85 Металлы и сплавы, ГОСТ Р 9.905-2007 Единая система защиты от коррозии и старения), а при условии ее обработки специальным химическим составом более данного срока. Винтовые сваи обеспечивают высокую прочность. Например, при длине 2,5 м, диаметре ствола 108 мм, толщине стенки ствола 4 мм, диаметре лопасти 300 мм и толщине лопасти 5 мм рабочая нагрузка на винтовую сваю составляет не менее 5 т (По СП 24.13330.2011 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ).

    Наряду с высокой несущей способностью винтовые сваи обладают ещё целым рядом достоинств перед традиционными железобетонными фундаментами:
    - Низкой стоимостью;
    - Оптимально низкими сроками монтажа;
    - Полным отсутствием земляных работ;
    - Возможность строительства сооружений на любом рельефе местности и на любых грунтах, кроме скалистой породы;
    - Возможность пристраивать дополнительные сооружения к уже функционирующим объектам без потери надежности и нарушения общей целостности конструкции;
    - Проведением строительства в любое время года и т.д.

    Проектирование фундамента и примеры проектов.
    Винтовая свая (СВС) — свая, состоящая из металлической винтовой лопасти и трубчатого металлического ствола со значительно меньшей по сравнению с лопастью площадью поперечного сечения, погружаемая в грунт путем ее завинчивания.

    Несущая способность винтовых свай (Fd) зависит от типа грунта.

    Пример:
    СВС 108/2500 от 3 до 17 тс.
    Свайные фундаменты в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде:
    а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
    б) свайных лент — под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
    в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
    г) сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.

    В зависимости от конструкции здания применяют ленточные ростверки, ростверки стаканного типа и плитные ростверки.

    При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования и нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции и полы, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.

    Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте в соответствии с требованиями СП 50-102-2003.

    Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

    [​IMG]

    Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.

    Для устройства фундамента каркасных и деревянных зданий и сооружений, не выше двух этажей, применяются винтовые сваи СВС108 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля), где расстояние между осями свай не превышает 3,0 м, с ростверком из: бруса, швеллера.

    Для устройства фундамента блочных, кирпичных и свыше двух этажей зданий и сооружений применяются винтовые сваи СВС133 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля), где расстояние между осями свай не превышает 3 м, объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт или на слой относительно слабых поверхностных грунтов, армирование ростверка производится пространственными арматурными каркасами, либо при устройстве плит перекрытия, ростверка из двутавра и швеллера.

    Длину свай следует принимать от 0,5В до В (В — ширина фундамента), расстояние между осями свай а = (5—7) d и более.

    Метод расчета осадки таких фундаментов основан на совместном рассмотрении жесткости свай и плиты. В этом расчете, когда в работу включается плита, приблизительно принимают на сваи 85 % общей нагрузки на фундамент, на плиту — 15 %.

    При укреплении фундамента здания и сооружения применяются сваи СВС108 и СВС133 (уточняется при расчете несущей способности свайного поля) с ростверком из бруса, швеллера и двутавра.

    Устройство свай может производиться из-под наружной стены здания.

    Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с закреплением относительно здания осей всех рядов свай.

    [​IMG]
    [​IMG]

    Оголовок для винтовых свай применяется при устройстве ростверка из бруса, бревна (при применении к оголовку крепится резьбовая штанга, ось выбирается от оси дома), двутавра.

    При размещении свай в плане необходимо стремиться к минимальному числу их в свайных кустах (группах) или к максимально возможному шагу свай в лентах, добиваясь наибольшего использования принятой в проекте несущей способности свай. Не следует допускать перегрузку свай от постоянных и длительных нагрузок более чем на 5 %, а от кратковременных нагрузок — на 20%.

    Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.

    Устройство безростверковых свайных фундаментов зданий и сооружений не допускается.

    Применение свай для малоэтажных зданий допускается при глубине погружения в грунт не менее 1.5 м, и за глубину промерзания грунта.

    Проектирование фундамента основывается на требованиях СНиПа 2.02.03-85, СП 50-102-2003, СНиПа 23-01-99 и ГОСТа 10705-80 и ГОСТа 3262-75 и т.д.
     
    vardenko и WildCat1962 нравится это.

  2. basepkb14

    basepkb14 Moderator Команда форума

    Примеры проектов фундаментов на винтовых сваях

    Каркасный дом:

    [​IMG]

    Автомойка:

    [​IMG]

    Церковь:

    [​IMG]
     
    vardenko нравится это.

  3. tanjaexpert

    tanjaexpert New Member

    довольно познавательно
     

  4. Lilyro

    Lilyro New Member

    Надежная технология. Лично по этой технологии у нас ставили фундамент
     

  5. VINTS

    VINTS New Member

    Хотелось бы больше информативных моментов про фундамент (такого типа).
    Очень интересно изучить все типы и виды, какой лучше, какой хуже.
     
    СаМаЯ нравится это.

  6. СаМаЯ

    СаМаЯ New Member

    Надежно.
     
    WildCat1962 нравится это.

  7. Serg

    Serg New Member

    Различные виды винтовых свай в зависимости от почвы.
    [​IMG]
    По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:
    Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.
    Вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов.
    Многолопастные – с несколькими лопастями.
    Тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.
    Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.
    Разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметру.

    Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

    Преимущества использования данного основания:
    • Долговечность и высокая несущая способность – подобные сваи без проблем выдерживают сезонные пучения и служат 50–80 лет;
    • Экономичность – обходится на 20–30% дешевле иных вариантов;
    • Отсутствие строительного мусора и больших объемов выемки земли;
    • Высокая скорость возведения – для самостоятельного устройства фундамента из винтовых свай хватит двух–трех дней;
    • Возможность создания практически на любых типах грунтов;
    • Простота реализации – плитный либо ленточный фундамент своими руками выполнить гораздо сложнее;
    • Большое количество модификаций наконечников и оголовков;
    • Возможность повторного применения;
    • Отсутствие как таковой сезонности работ – вкручивать винтовые опоры можно даже зимой, лишь бы грунт позволял это.
    Не рекомендуется его устраивать только на болотистых обводненных участках, где избыточная влага приведет к быстрому истончению стенок ствола. В остальных случаях – это просто идеальный выбор.

    Минусы у винтового фундамента:
    • Невозможность обустройства внизу под полом цокольного этажа или подвала;
    • Дополнительные затраты на утепление дома снизу.
     
    basepkb14 и WildCat1962 нравится это.

  8. Serg

    Serg New Member

    Сваи имеющие сварные наконечники, изготовленные холоднокатаным методом с наварными лопастями на них, вырезанных из листовой стали, могут без труда ввинчиваться в грунт (одной бригадой строителей вручную или с помощью ямобура). Предварительной подготовки скважины не требуется.
    Гладкая ровная поверхность металлоизделий без швов обеспечивается технологией изготовления. Нижний конус свай выполненный плазменной резкой, определяет ее точные параметры и отменное качество. Способны выдерживать значительные горизонтальные нагрузки, отлично противостоят запрокидыванию фундамента и его выдергиванию.

    Особенности монтажа
    [​IMG]Способ и схема монтажа сварных свай зависит от предполагаемой нагрузки и типа фундамента. Форма фундамента может быть любой, с разным числом углов. При высоких вертикальных нагрузках установка предполагает обязательное соблюдение четкой вертикали, а если высокие нагрузки предполагаются в горизонтальной плоскости, то опоры устанавливают под небольшим наклоном. Сваи можно размещать так, как того требует проект: в одну линию, трапецией, в шахматном порядке, прямоугольником или треугольником.
    Буквально за один-два дня можно подготовить площадку под строительство и вкрутить требуемое количество винтовых СВС. Работы могут проводиться абсолютно в любых погодных условиях, и даже на сложном рельефе обойтись можно и без дополнительных приспособлений.

    Где применяют сварные сваи?
    Из них монтируют фундаменты: домов из срубов, бань, бытовых помещений и других небольших хозяйственных построек; для модульных и корпусных строений. Широко используются СВС при установке щитов, опор, осветительных конструкций, а также для монтажа террас, лестниц, заборов, причалов и мостов, при ремонте и для усиления старых фундаментов.

    [​IMG]
     
    basepkb14 нравится это.

  9. Очень пост впечатлил! Как-то не ожидал в форуме настолько профессиональный подход. Спасибо!
     

  10. WildCat1962

    WildCat1962 Administrator Команда форума

    Наш форум является справочным приложением к сайту строительных калькуляторов (ссылка кликабельна). Удачи в Ваших начинаниях.
     

  11. Samvel23

    Samvel23 New Member

    Надежная технология. Лично по этой технологии у нас ставили фундамент
     

Поделиться этой страницей