Технические характеристики и ГОСТы для винтовых свай (Видео)

В промышленности винтовые сваи используются достаточно давно. В частном домостроении такое фундамент только набирает популярность.

Какой считается допустимая нагрузка на винтовые сваи?

Стоит отметить, что параметр несущей способности не является статичным показателем. Это связано с тем, что данный параметр во многом зависит от опорной поверхности, в которую планируется вкручивать винтовые сваи в Лобне. Поэтому при проведении расчетов допустимой нагрузки на винтовые сваи, а также при выявлении показателя прочности готовой конструкции, всегда следует ориентироваться на средний показатель. К примеру, допустимая нагрузка на винтовые сваи с учетом мягкопластичности лесса, варьируется в пределах 2 – 4,3 т.

Фундаменты, при устройстве которых используются винтовые сваи, отличаются высокой степенью надежности. Стабильность и прочность таких оснований достигается благодаря повышенному противодействию оборудования получаемым нагрузкам. Для получения запаса несущей способности конструкции винтовые сваи в Кашире следует устанавливать с шагом не более 2 – 3 м. Это даст возможность обойтись незначительным поперечным сечением фундаментной балки и увеличить прочность фундамента.

Классификация и сортамент винтовых свай по ГОСТ и ТУ

Данные изделия классифицируются по нескольким основным характеристикам.

  1. Диаметр и длина ствола. Эти параметры подлежат согласованию между заводом ― изготовителем и заказчиком. В большинстве случаев используются сваи диаметром от 159 мм до 325 мм. Их длинна составляет от 3 до 12 метров. Технические характеристики таких свай делают их универсальными, и они подходят для строительства практически всех объектов.
  2. Толщина стенки сваи. По стандарту толщина стенки должна быть от 8 до 12 мм. В индивидуальном порядке потребитель может заказать сваи со стенками другой толщины.
  3. Условия эксплуатации. Винтовые сваи могут применяться как в условиях вечной мерзлоты (тип ВСЛМ), так и на грунте с сезонным промерзанием или на каменистом грунте (тип ВСЛ).

ГОСТ определяет предельные отклонения винтовых свай по линейным параметрам. Отклонения длины не должны превышать 50 мм, а разница в толщине стенок должна быть не более 2% от её толщины. Лопасти не должны иметь отклонений более 8 ― 9 мм в зависимости от их типа. Дополнительные отклонения и их параметры изготовители сами регламентируют в своих нормативных документах, с которыми они обязаны ознакомить заказчика.

Условные обозначения должны состоять из типа сваи (ВСЛМ или ВСЛ), диаметр трубы ствола указанный в миллиметрах, длина сваи в метрах, качество использованной стали в зависимости от металла и соответствия его ГОСТу. Отдельно пишутся характеристики наконечника: наибольший диаметр в миллиметрах, применяемая марка стали и способ производства.

Так что такое винтовая свая?

Винтовая свая это металлический ствол с винтообразной лопастью на конце. Вся свая состоит из металла. При производстве винтовые сваи покрывают защитным слоем полимерных соединений, либо наносят защитный слой цинка. Но в корне винтовая свая собирается из черного металла.

Читайте также:  Использование огнеупорных смесей при устройстве печи

Ствол сваи может быть выполнен из электросварной или цельнотянутой трубы популярных размеров диаметра: 57 мм, 76 мм, 89 мм, 108 мм, 133 мм, 159 мм, 219 мм, 325 мм. Обычно это сталь 3, сталь 2, 09Г2С.

С завода изготовителя труба идет разных размеров по длине хлыста. Бывает мерная, обычно это 8 м,10 м, 12 м. Бывает немерная — какие угодно варианты, обычно по запросу. Производители винтовых свай всегда берут мерную трубу, чтобы ее можно было одинаково разрезать. Отсюда и размеры 1,65 метра, 2 метра, 2,5 метра, 3 метра, 4 метра, 6 метров и т.д.

При выборе трубы закладывается долголетие винтовой сваи и ее прочность. Это касается как толщины стенки трубы так и качества трубы (гост, отклонения и т.д.).

Толщина трубы винтовой сваи влияет на ее прочность и долговечность. Со временем прочность сваи уменьшается, так как при коррозии фактически уменьшается толщина стенки. На сегодняшний день есть определенный стандарт толщин для каждого диаметра сваи: для винтовой сваи 57 — 3,5 мм, для винтовой сваи 76 — 3,5 мм, для винтовой сваи 89 — 3,5 мм, для винтовой сваи 108 — 4 мм, для винтовой сваи 133 — 4 мм, для винтовой сваи 159 — 5 мм, для винтовой сваи 219 — 6 мм, для винтовой сваи 325 — 8 мм. Это условно минимальные толщины винтовых свай. Естественно, при расчетах и грунтовых условий толщина ствола сваи может быть увеличена. Когда делают ствол винтовой сваи тоньше, обычно это для того, чтобы снизить себестоимость, подемпинговать на рынке и захватить его ценой. Но как правило, уменьшение толщины стенки трубы не приводит к ожидаемому результату. Несущая способность винтовой сваи уменьшается. При вкручивании, она просто может свернуться. Ниже приведены примерные нагрузки, которые выдерживает винтовая свая:

рис. 1. Металлическая труба для винтовых свай.

Винтовая свая 57 мм, толщина стенки 3,5 мм — до 1 тонныВинтовая свая76 мм, толщина стенки 3,5 мм — до 2 тоннВинтовая свая89 мм, толщина стенки 3,5 мм — до 3 тоннВинтовая свая 108 мм, толщина стенки 4 мм — до 5 тоннВинтовая свая133 мм, толщина стенки 4 мм — до 7-8 тоннВинтовая свая159 мм, толщина стенки 5 мм — до 15 тоннВинтовая свая219 мм, толщина стенки 6 мм — до 25 тоннВинтовая свая325 мм, толщина стенки 8 мм — до 50 тонн

Эти данные говорят об усредненном значении несущей способности. Это означает, что при закручивании «до отказа» вероятность, что данная винтовая свая будет обладать такой несущей способностью очень высока. «До отказа» это параметр крутящего момента, прикладываемого к погружаемой винтовой сваи до ее геометрического искажения. Это физический показатель, измеряемый в кН х м (кило Ньютон умноженный на 1 метр). Для каждого типа свай есть ориентировочный свой минимальный показатель. На практике, крутящий момент никто не замеряет, сваи просто крутят «до упора». Сказать, что это хорошо нельзя, так же как и опровергнуть. Если это баня, пристройка, хоз блок, теплица и т.д., то это нестрашно. Если это ангар, большой жилой дом, линия электропередач, то тут уже желательно измерять и проходить контроль крутящего момента.

Читайте также:  Жидкие гвозди момент монтаж виды и правила применения

рис.2. Металлический лист для изготовления лопастей винтовой сваи.

Из металлического листа изготавливаются лопасти для винтовых свай. Обычно одна лопасть состоит из двух полу-лопастей. Полу-лопасти вырезаются на плазменном станке оборудованным ЧПУ из листа металла. Бывают еще некоторые производители вручную вырезают газом полу-лопасти, но хорошего из этого ничего не получается. Ни качество продукции, ни производительность труда. Сам лист выбирают из такого же металла как и труба. Обычно это сталь 2, сталь 3.

рис.3. Изготовление полу-лопастей для винтовой сваи на плазменном станке с ЧПУ.

Ствол состоит из стальной трубы, которая в конце имеет заострение, к которому уже и приваривается металлическая лопасть. Подготовленный ствол винтовой сваи (без лопасти) называется «карандаш».

рис.4. Изготовление карандаша.

Далее к «карандашу» приваривается лопасть.

После того, как винтовая свая собрана, ее обрабатывают защитным слоем. Тут может быть достаточно много вариантов покрытия и мы о них расскажем позже. В основном это грунт эмаль. Но есть такие производители, которые не скупятся на оцинковку, полимерные покрытия и даже порошковые. Какое выбрать покрытие мы Вам подскажем с следующем посту. Также, Вы можете почитать как получается цена винтовой сваи.

Основные преимущества винтовых свай

Строительство с использование винтовых опор пользуется огромной популярностью среди частных застройщиков и это явление обоснованно. Для начала стоит отметить скорость выполнения работ. Монтаж винтовых свай занимает относительно небольшое количество времени.

Устройство такого фундамента характеризует достаточно простая технология выполнения работы. Срок службы винтовых свай также можно отнести к преимуществам, в среднем такая основа прослужит более 50 лет.

Завинтить винтовой элемент можно как с использованием специализированной техники, так и имея подходящий инструмент. Если нет такой возможности, то работы можно выполнить и подручными материалами.

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП и СНиП . Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

Свайно-ростверковое основание

При производстве свай применяется несколько стандартов:

ГОСТы на свайные фундаменты
  • ГОСТ;
  • ОСТ;
  • ТУ.
ГОСТы на свайные фундаменты
ГОСТы на свайные фундаменты

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

ГОСТы на свайные фундаменты
ГОСТы на свайные фундаменты
  • форме наконечника (открытые и завальцованные);
  • форме, ширине и числу лопастей;
  • способу применения.

Нагрузка

Для каркасного дома наибольшая дистанция между опорами не может превышать 7 шагов, поскольку дистанцию в 8 шагов и более принято использовать при постройке масштабных объектов, в которых, как правило, применяют свайную сеть.

Минимальная дистанция между опорами — это допустимый зазор между сваями, при котором фундамент не будет испытывать сдвиги и разрушаться.

Рассчитаем точные нагрузки здания на основу и грунтовую массу.

Читайте также:  Замешиваем бетон: особенности смесей, пропорции, советы

Это важно!

Правильно заложенный фундамент способен выдерживать несколько сотен тонн, тем не менее, если шаг буронабивных свай в ленточном ростверке по СНиП рассчитан неверно или неточно, то это может привести к разрушению всего объекта, поскольку потребует совершать ремонт опорных конструкций и вносить изменения в дистанцию между сваями.

Укажем плотность в г / см3 некоторых видов грунтов:

  • глина: 2, 75;
  • супесь: 2, 72;
  • пески: 2,6-2,7;
  • суглинки: порядка 3.

Несмотря на достоверные характеристики плотности всех видов грунтов, расчет массы грунта также необходим. Однако, стандартом является удельная масса грунта, благодаря этому параметру можно узнать массу любого слоя. Не учитывать плотность грунта в разных местах участка — равносильно допустить «съезд» фундамента в сторону.

  • Дисперсный грунт: 1,5-2,5 г/см3.
  • Метафорический грунт: около 3 г/см3.
  • Аргиллит и алевролит: 2-2,5 г/см3.
  • Песчаник: 2-2,7 г/см3.
  • Известняки: 2,2-3 г/см3.

Устройство буронабивной подпорной стены

Аренда буровой установки для буронабивных свай

Устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах

Дополнительные моменты

Как говорилось ранее, на нижней части винтовой сваи присутствуют лопасти, необходимые для вкручивания конструкции в грунт. Лопасти являются частью наконечника, который изготавливают отдельно и впоследствии надевают на стальную трубу. Перед установкой наконечника на поверхности обрабатываемой трубы вырезают равные по объему сектора, которые служат меткой для правильного размещения лопастей.

Толщина стенок трубы, ее длина и количество присутствующих на наконечнике трубы лопастей будет влиять на стоимость винтовой сваи.

При изготовлении винтовых свай из прямошовных труб возможно наличие брака в виде негерметичного шва. Для проверки целостности шва необходимо наличие специального оборудования

Основные преимущества забивных металлических свай:

Возможна установка даже в холодное время года, практически при всех погодных условиях; Для их монтажа не обязательно проведение землеустроительных работ, что позволяет значительно ускорить завершение нулевого цикла строительства; Стоимость таких металлических свай примерно в два раза ниже стоимости буронабивных бетонных: это существенно сказывается на стоимости нулевого цикла строительства; Забивные сваи из труб возможно монтировать на сложных участках рельефа, при грунтах, характеризующихся большой плотностью.

Винтовые сваи: связь размеров и допустимой нагрузки

При организации строительства следует тщательно подойти к разработке проекта – так вы получите отличный результат и сократите не только расходы и время производства работ, но и риски деформаций конструкции со временем.

Размеры сваи обеспечивают определенный показатель нагрузки, которую они способны выдержать.

При расчете свай требуется знать все конструктивные элементы и параметры каждой части строения. Архитектор анализирует материалы, используемые в строительстве, конструкцию здания, показатели нагрузки на основание и многое другое. Только после тщательного расчета можно определить лучшим тип сваи, без лишних трат и с достаточной прочностью.

При расчете свай закладывается некоторый процент «для запаса прочности» — это обязательно и описывается в проекте.

к оглавлению ↑