Винтовой фундамент — расчет и технология строительства

Винтовой фундамент — основание, состоящее из металлических свай. Преимущества такого фундамента — простой монтаж и минимальный срок обустройства, экономичность, устойчивость в проблемных грунтах и длительный срок службы делают его оптимальным решением для строительства домов из легких материалов — бруса, сруба, каркасных панелей либо небольших кирпичных зданий.

В данной статье рассмотрено устройство фундамента на винтовых сваях, его плюсы и минусы, расчет и технология монтажа, следуя которой вы сможете сделать винтовой фундамент своими руками.

Читайте также: особенности возведения разных типов фундаментов для дома своими руками.

Конструкция винтового фундамента

Винтовой фундамент состоит из двух конструктивных элементов — свай и ростверка, соединяющего опоры между собой. Ростверк на сваях обеспечивает равномерное распределение нагрузок, исходящих от веса сооружения, между сваями. Также она повышает устойчивость каждой опоры, поскольку сваи начинают работать как единая конструкция, устойчивая к сдвигам грунта, пучению и опрокидыванию.

Устройство винтового фундамента предполагает использование ленточного ростверка, конфигурация которого повторяет контуры стен здания. Обвязка имеет одинаковое сечение по всему периметру. В зависимости от уровня расположения над грунтом выделяют следующие виды ростверков:

• поднятая обвязка, возвышающаяся над уровнем почвы на 30-50 см;
• наземная обвязка, укладывается на поверхность грунта;
• углубленная обвязка, верхний контур которой размещается на уровне земли.

В условиях пучинистых грунтов выполняется устройство поднятого ростверка, поскольку обвязка наземного типа  имеет ограниченный срок службы — она может быть оторвана от свайной опоры выталкивающими нагрузками, возникающими в процессе расширения грунта.

Ленточный ростверк может изготавливаться в трех вариациях — практикуется обвязка свай винтового фундамента брусом, металлопрокатом (швеллером или двутавровой балкой для опалубки) либо железобетонной лентой, монтаж которой требует обустройства и бетонирования опалубки.

Чтобы сделать свайно-ленточный фундамент для дома нужно использовать винтовые опоры диаметром 89 и 108 мм. Конструкции меньшего диаметра пригодны лишь для свайного фундамента тяжелых заборов, для зданий их грузонесущей способности недостаточно.

Длина свай выбирается исходя из глубины промерзания грунта на участке. Лопасти опоры должны размещаться снаружи промерзающего пласта почвы, толщина которого отличается для разных регионов. Чаще всего применяются сваи длиной 3-5 метра. Опоры размещаются на равноудаленном расстоянии друг по периметру стен дома, установка свай в местах пересечения стен и в углах здания обязательна.

Читайте также: преимущества буронабивных свай и технология их установки.

к оглавлению ↑

Об основаниях на винтовых сваях (видео)

к оглавлению ↑

Преимущества и недостатки

Ленточно-винтовой фундамент по совокупности эксплуатационных характеристик превосходит большинство видов железобетонных оснований. Данный фундамент имеет следующие плюсы:

1. Дает возможность строить дом на уклонном участке без необходимости выравнивания рельефа (в таком случае используются разные по длине опоры, которые после установки выравниваются по одному уровню).
2. Винтовой фундамент имеет минимальный срок обустройства — монтаж фундамента осуществляется за 2-3 дня, после чего можно сразу же приступать к поднятию стен, тогда как классический ленточный фундамент после бетонирования нужно выдерживать 25-30 дней (срок набора бетоном прочности).
3. Винтовые сваи позволяют сделать недорогой фундамент, стоимость которого значительно ниже, чем у столбчатого либо плитного аналога. Цена винтового фундамента под кирпичный дом площадью 6×6 м. составляет 40-50 тысяч рублей.
4. Фундамент на сваях устойчив в проблемных грунтах — дом можно строить на пучинистой, низкоплотной либо подвижной почве (опоры переносят нагрузку от здания на твердый глубинный грунт).
5. Сделать винтовой фундамент можно своими руками, его устройство не требует привлечения спецтехники.
6. Основание имеет длительный срок службы — эксплуатационный ресурс свай превышает 50 лет.
7. Свайно-ленточный фундамент имеет высокую ремонтопригодность — чтобы отремонтировать старый фундамент дом приподнимается посредством гидравлических домкратов и поврежденные опоры меняются на новые.

Читайте также: как утеплить свайно-винтовой фундамент своими руками?

Минусы ленточно-винтового фундамента — ограниченная грузонесущая способность (подходит для строительства легких зданий из дерева, пенобетона либо каркасных панелей, тяжелый двухэтажных кирпичный дом такой фундамент не выдержит) и подверженность свай коррозии под воздействием грунтовых вод.

Читайте также: для чего предназначен и чем эффективен литой наконечник для винтовых свай.

Также минусы могут быть связаны с качеством самих свай. Опоры делятся на два вида — сварные и литые, рекомендуем использовать последний вариант. Такие сваи имеют повышенную прочность и длительный срок службы, поскольку в них отсутствует слабое место в виде сварного стыка между лопастями и стволом.

к оглавлению ↑

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.

Читайте также: как правильно установить винтовые сваи своими руками?

В качестве рычага используется лом, продетый в техническое отверстие на стволе сваи. Для увеличения КПД лом нужно удлинить стальными трубами длиной 1.5-2 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.

Читайте также: как закрутить винтовые сваи с помощью мотобура?

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.

Читайте также: как выполняется реконструкция фундамента винтовыми сваями?

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 ↑

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.

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 №2.01.07-85).
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).

Читайте также: отделка цоколя на винтовых сваях: материалы, этапы работы.

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.