Перейти к содержимому

Требования по конструкции на сваи винтовые

Фундамент на винтовых сваях своими руками

В этой статье рассмотрен весь процесс монтажа винтового фундамента своими руками. Полное описание и расчет свайно-винтового фундамента далее.

О производителях винтовых свай

Различные статьи компаний, имеющих сбыт на рынке строительных товаров, как правило, единодушно призывают к тому, что сваи для свайно-винтового фундамента нужно обязательно покупать (а не изготавливать самому). Подкрепляются утверждения, только одним, но убойным аргументом — собственноручно изготовленные сваи недостаточно надежны. Они не смогут стать гарантом безопасности для жилого дома и способны лишь на то, чтобы держать на себе фундамент баньки или дачного домика.

Однако изготовление и монтаж винтовых свай своими руками часто обусловлено не столько экономическими соображениями, сколько заботой о качестве и надежности. Существуют много фирм на рынке, производящих сваи по всем требованиям технологии. Но есть и такие, которые делают их из труб, бывших в употреблении. Кроме того, трубы могут не соответствовать требованиям.

Чем обусловлено применение свайного фундамента, как устроена свая

Расчет свайно-винтового фундамента, опеределение нагрузки на сваю

Необходимость возведения фундамента по данной технологии часто вызвана характерными признаками грунта (суглинок, плывуны, макропористая почва, песчаная, глинистая и т. Д.). Метод использования свай придает дому бóльшую надежность и делает структуру свайного фундамента прочной и устойчивой на местности с нестабильным грунтом. Иногда дом на сваях делают потому, что техника не может пройти в данной местности: нет дороги.

Обычно на свайном фундаменте возводят легкие и прочные дома: из бруса, каркасные, блочные, из сборных панелей. Способы размещения свай обусловлены задачами строительства. Для частных домов используют, в основном, способ свайного поля. Здание малой площади расположено на свайном фундаменте, который испытывает значительные вертикальные нагрузки. Их связывают, для повышения прочности по периметру или объединяют ростверком (бетонное покрытие с армированием). Используются они по принципу действия сваи-стойки, когда давление от веса здания должно переходить на грунт.

Свайно-каркасный фундамент подходит для домов легкой конструкции, например, каркасного

Основным правилом при учете надежности должен являться правильный расчет несущей способности сваи, изготовленной самостоятельно, а также характеристики грунта. Другими словами, какую нагрузку способна выдерживать отдельная свая, чтобы впоследствии не было риска осадки. Рассчитывая способность сваи выдерживать нагрузки, исходят из того, каким окажется вес построенного дома.

Максимальная нагрузка

Насколько глубоко свая должна входить в землю? Обычно ее заглубляют от 1, 5 до 3 метров.

Главное условие – она должна пройти слой грунта, промерзающий зимой. Свойство грунта удерживать влагу в порах особенно свойственно супесям и суглинкам. Зимой вода замерзает и занимает в почве бóльший объем. Эту особенность называют пучением грунта и строители хорошо знают, что нужно ограничивать усадку дома с помощью допустимых величин. Говоря иначе, давление дома на свое основание не должно быть выше расчётного сопротивления грунта, подверженного силам пучения.

Конечная часть сваи с винтом должна находится в прочном слое, не содержащем грунтовых вод и ниже слоя промерзания почвы.

Как рассчитать глубину, на которой должен остановиться нижний конец сваи? Можно обратиться к нормативным документам и воспользоваться таблицей 1. Чтобы определить, насколько должна быть забита свая именно в вашем случае, воспользуйтесь тем же документом – таблица 2. Скачайте весь документ СНиП о строительстве свайных фундаментов (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»).

Таблица 1. Расчет заглубления винтовой сваи Таблица 2. Расчет заглубления винтовой сваи для разного рода грунтов

По показаниям, приведенным в таблицах, свая из трубы диаметром в 56 мм. способна выдержать нагрузку до трех тонн. Необходимо знать, что для данной трубы средняя нагрузка не должна превышать пяти тонн. Уверения продавцов о нагрузке в 20 тонн ничем не обоснованы.

Коррозийные показатели свай винтового фундамента

В работах на тему свайных фундаментов (Н. С. Метелюк, Г.Ф. Шишко, А. Б. Соловьева, В. В. Грузинцев. Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие.- Киев.: Будивельнiк, 1977) приводятся данные о коррозии, которым подвергается свая в грунте. Этот показатель определен двумя или пятью десятыми миллиметра в год. Британский стандарт BS 8004 «Фундаменты» (пункт 10.3.5) указывает, что в не разрушенных грунтах этот показатель составит один-два миллиметра за 90-100 лет. Рассчитывайте, насколько грунт агрессивен, учитывайте качество стали и покрытие, применяемое против коррозии.

Основные параметры при расчете:

  • условия грунта
  • режим залегания грунтовых вод
  • особенности свай, их изготовления
  • присутствие шлама (пылевые и мелкие составляющие) в твердой почве конечной точки

Как изготовить сваи своими руками


Свая состоит из трех частей:

  1. Собственно, сама свая, ее несущая часть – это труба определенного диаметра, от 86 мм. и выше.
  2. Винт, наваренный на заостренный конец сваи.
  3. Специальный оголовок, на который крепится обвязка или брус.

Свая изготавливается из трубы нужного диаметра, если наконечник не литой, его изготавливают следующим образом: концы труб режутся на сектора на необходимый размер вглубь по лекалу. Затем они свариваются на конус. Швы рихтуют.

Для винта используют отработанные диски или режутся новые по шаблону, из стали в 5-6 мм.

Шаблон для изготовления винта для сваи

Наружный диаметр учитывает особенности грунта. Чем глубже расположена свая, тем меньше винт.

Тисками зажимают заготовку винта, растягивают его (а проще говоря – выколачивают нужный размер).
Затем он к свае крепится при помощи сварки, ее покрывают антикоррозийным покрытием или красят.

На сваи изготавливается оголовок. Он становится основанием для крепления швеллера или балки. Лопасти сваи должны быть шире диаметра трубы минимум на 30 мм.

Монтаж свайного поля

Перечислим инструменты:

  • арматура для разметки
  • уровень магнитный и обычный, для точности можно использовать лазерный уровень
  • рычаги
  • болгарка
  • сварка
  • составляющие для бетонной смеси, емкость.

По углам тщательно расчищенного и по возможности выровненного участка установите арматуру, по очерченному периметру. Учтите ширину будущей обвязки, трубы (сваи) должны забиваться по центру. Колышки или арматуру соединяют веревкой, которую следует сильно натянуть, чтобы она нигде не провисала. По веревке на расстоянии, просчитанном заранее, устанавливаются все точки (при помощи арматуры больше 50 см.). Отсчет нужно вести от места пересечения веревки. Поле может быть самым разным.

Устанавливайте арматуру с учетом того, что места бурения будут располагаться рядом. Измерьте получившиеся диагонали, чтобы убедиться в том, что расстояния равны. Если при закручивании свай используется бур, то его диаметр должен быть чуть больше диаметра трубы. Начинайте установку свай с углов. Расстояние между сваями должно быть одинаковым, на сваю установите магнитный уровень (угол наклона не больше 1-2 градусов), чтобы она не ушла от вертикали. Чем свайное поле будет более плотным, тем надежнее будущий фундамент.

Установка винтовых свай своими руками

Сваи закручивают при помощи труб, используя их как рычаги. Вставляют в трубу лом и с его помощью надевают рычаги из трубы с большим диаметром. Нужно сказать, что это очень трудозатратная операция, которую лучше делать с сильными помощниками. Или воспользоваться услугами техники.

Использовать ли бур для того, чтобы установить сваи? На этот вопрос существуют разные мнения. Иногда делают лидерные отверстия буром, что облегчает ее последующее забивание, но нарушает плотность почвы. Когда свая непосредственно вкручивается в землю, то грунт возле нее уплотняется за счет того, что свая его вытесняет. Характеристики уплотненного грунта повышаются, особенно по сравнению с рыхлым. Вероятность того, что в ствол шахты проникнет вода, становится меньше.

Иногда сваи выравнивают подручными средствами: ломом, распорками. Расхождение не более 2 см. можно устранить с помощью винтового домкрата.

Монтаж общего каркаса

По шпагату или лазерному уровню определяют общий уровень поля, затем обрезают сваи. Делают раствор и заливают в трубы. Вставляют оголовники, приваривают, зачищают швы. На оголовники монтируется объединяющая общая связка, что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку, которая служит основанием дома.
На оголовники монтируется объединяющая общая связка (швеллер или двутавровая балка), что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку из бруса, который служит основанием дома.

По ходу познакомьтесь со свайно-ростверковым фундаментом.

Когда вы выстроите дом, то ему обязательно будет нужна лестница на второй этаж.

Конструктивные особенности свай, практические советы:

  • Наконечники для свай лучше варятся из стали марки 20-25, по технологии ХТС.
  • Чем больше диаметр винта, тем сложнее сделать лопасть, так как очень трудно разогнуть металлический диск.
  • Если не удалось вогнать сваю строго по вертикали и она сильно ушла в сторону (порода, камни), ее можно срезать и вогнать рядом другую. Не стоит вывинчивать ее, это приводит к проседанию в процессе эксплуатации.
  • Следите за тем, чтобы раствор полностью заполнил трубу, выполняйте эту операцию как можно тщательнее.
  • Если сваи состоят из двух лопастей, они обе должны находиться ниже уровня промерзания земли, иначе грунт, ввиду того, что он подвержен пучению вследствие промерзания, будет воздействовать на лопасть, находящуюся в мерзлом грунте, действуя «на разрыв».
  • Не забывайте покрывать места сварки антикоррозийным покрытием.

Проектирование фундамента на винтовых сваях


ВИНТОВАЯ СВАЯ
- 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.

Читайте так же:  Как сделать записки исследований экспертиза

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

СВС 108/2500 от 6,963 до 98,43148 тн.

Свайные фундаменты в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде:

  1. одиночных свай - под отдельно стоящие опоры;
  2. свайных лент - под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
  3. свайных кустов - под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
  4. 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.

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 3,5м, 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.

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.

Если Вас интересует более подробная информация, Вы можете обратиться в офис Компании ДомоСтрой-ЛСК для более подробного расчета и проектирования фундамента на винтовых сваях.

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.

Можно ли использовать винтовые сваи как заземление – требования к устройству

Организация электробезопасности является одним из основных требований при вводе в эксплуатацию жилых помещений, частных домов или отдельно стоящих хозяйственных построек. Удар молнии или короткое замыкание может привести не только к материальным потерям, но и повлечь за собой более трагические последствия. Предотвратить подобные случаи позволяет сооружение надежного заземляющего контура. Среди многочисленных вариантов его устройства некоторые профессиональные строители рекомендуют использовать в качестве электродов заземления винтовые сваи. Однако специалисты, работающие в электротехнической отрасли, ставят под сомнение целесообразность такого применения изделий, поэтому единого мнения на этот счет не существует.

Винтовойсвайный фундамент и заземление

Казалось бы, значительное заглубление опор основания постройки предоставляет исключительную возможность качественного заземления домашней электрической сети. Однако стоит помнить, что винтовые сваи для повышения ресурса эксплуатации фундамента обрабатываются различными антикоррозионными лакокрасочными составами. Изготовленные, как правило, на основе полиуретановых смол, такие покрытия делают опору непригодной для использования в качестве заземления, так как являются хорошим диэлектриком.

Винтовые сваи, которые можно использовать для заземления, не должны иметь нанесенных диэлектрических покрытий.

Некоторые частные застройщики в целях максимальной экономии средств применяют для возведения свайного фундамента винтовые опоры, изготовленные кустарным способом. Их антикоррозийное покрытие, чаще всего, представляет собой нанесенный тонкий слой дешевой масляной краски, который разрушается уже при ввинчивании опоры в грунт. Из-за электролитической коррозии посредством блуждающих подземных токов, такое фундаментное основание быстро приходит в негодность, а создание заземляющего контура из свайного поля возводимого фундамента лишь ускорит процесс его разрушения.

Для заземления дома наиболее оправданным является применение оцинкованных винтовых свай. Существуют разные технологии нанесения подобного антикоррозийного покрытия:

  • холодный метод оцинкования, при котором нанесение защитного слоя производится цинкосодержащими красками;
  • горячая оцинковка, предусматривающая покрытие изделия горячим цинком в условиях промышленного производства.

Винтовые сваи холодной оцинковки не рекомендуется применять для заземления в силу нестойкости покрытия к истиранию. Нанесенный защитный слой легко счищается с обработанной поверхности при прохождении сваями пластов песчаника или известняка еще на этапе их вкручивания в грунт. Со временем, изделия с таким покрытием начнут неминуемо коррозировать и придут в негодность.

Подобного недостатка лишены винтовые опоры, антикоррозийная обработка которых производилась горячим цинком. Более того, сплошное защитное покрытие, присутствующее как на наружных, так и на внутренних поверхностях полой сваи, при незначительных повреждениях имеет способность к самовосстановлению на молекулярном уровне. Однако стоимость таких изделий сравнительно высока, что является ограничением их применения в индивидуальном строительстве.

Решая проблему заземления фундамента, необходимо руководствоваться требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ).

Нормативы предписывают сооружение заземляющего контура зданий только в виде отдельной конструкции! Таким образом, категорически не рекомендуется производить какие-либо подключения непосредственно к самому свайному полю или ленте винтового фундамента.

Оцинкованные винтовые сваи, антикоррозийное покрытие которых нанесено по горячей технологии, более всего подходят для заземления. От правильности его устройства во многом зависит электробезопасность домовой сети и надежность в исполнении возложенных на нее защитных функций.

Устройство защитного заземления винтовыми сваями

Сооружаемая конструкция для заземления дома обычно представляет собой металлический замкнутый контур в форме равностороннего треугольника. В вершинах его углов располагают винтовые сваи, использующиеся в качестве заземляющих электродов. Их заглубление производится ниже отметки уровня промерзания грунта, величина, которой принимается на основе усредненных значений для конкретного региона за последние несколько лет.

Исходя из производимого промышленностью стандартного ряда типоразмеров, для устройства заземляющего контура вполне подойдет использование винтовых опор диаметром 57 мм. При стандартной длине, составляющей 2-2,5 метра, изделия можно применять в большинстве регионов с умеренным климатом. Выполнение работ производится в следующей последовательности.

  1. Под сооружение заземляющего контура выбирается подходящая площадка на удалении не менее 1 метра от фундамента дома и производится разметка под расположение вкручиваемых винтовых свай. При этом необходимо учитывать, что расстояние между намечаемыми точками не должно быть меньше длины самой опоры.
  2. Намеченные точки вершин треугольника соединяют между собой прорываемой по его периметру траншеей, глубина которой должна составлять не менее полуметра.
  3. В вершинах углов вкручивают винтовые сваи.
  4. Элементы конструкции соединяют между собой в замкнутый контур при помощи сварки. При этом можно использовать различный металлопрокат, толщина сечения которого составляет не менее 4 мм. Проваренные места обрабатывают антикоррозийными составами.
  5. Со стороны одного из углов сооружаемой конструкции прорывают еще одну траншею в направлении к распределительному электрощиту. В нее укладывают соединительный проводник.
  6. Крепление проводника производят обычным гаечным соединением на предварительно приваренный к обвязочному контуру болт. Второй конец подсоединяют к главной заземляющей шине силового распределительного щитка.

После окончания монтажа необходимо проверить сопротивление заземляющего контура. Согласно ПУЭ, его значение для электрической сети напряжением 220 В не должно быть более 30 Ом. Измерения производят в сухую погоду (при максимальном сопротивлении самого грунта). Если проведенные измерения удовлетворяют техническим нормам эксплуатации, можно приступать к обратной засыпке траншеи.

Преимущества и недостатки устройства заземления винтовыми сваями

Преимущества использования винтовых свай обусловлены, прежде всего, удобством монтажа сооружаемой заземляющей конструкции. Ввинчивание опоры освобождает от значительного объема земляных работ. Толщина стенки сваи, составляющая от 3 до 5 мм, гарантирует длительные сроки эксплуатации, а большая площадь поверхности – надежность заземления.

Читайте так же:  Использовать материнский капитал ростов

Тем не менее, некоторые специалисты указывают на то, что наличие сварных швов является недопустимым для элементов конструкций, применяемых для заземления объектов. Места сварки в первую очередь подвергаются электролитической коррозии. Присутствие вблизи заземленной постройки электроподстанции, железнодорожных путей или вышек сотовой связи, где высока вероятность утечек электричества в грунт, приводит к существенному сокращению сроков эксплуатации и разрушению винтовой сваи.

До проведения работ по устройству заземляющей конструкции частного дома рекомендуется обратиться за консультацией к сотрудникам из обслуживающей данный район сетевой организации энергоснабжения. Они помогут произвести расчеты для качественного заземления, посоветовать, какие материалы лучше использовать, а также, при необходимости, составят проектную документацию.

Технические условия на сваи винтовые

Настоящие технические условия распространяются на сваи винтовые (далее по тексту – сваи, изделие, продукция), предназначенные для устройства свайных фундаментов зданий и сооружений.

При выборе иных областей и условий применения свай, исходя из эксплуатационной целесообразности, необходимо руководствоваться действующими строительными нормами и правилами, а также требованиями настоящих технических условий.

Примечание – Допускается указание дополнительных характеристик: габаритно-массовых показателей, марки стали и др.

Пример записи продукции в других документах и (или) при заказе:

«Сваи винтовые. ТУ 25.11.23-001-ХХХХХ-2017 »,

Перечень, нормативных документов, на которые даны ссылки в настоящих технических условиях, указаны в приложении А.

1 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Основные параметры и характеристики .

  1. Сваи должны соответствовать требованиям настоящих технических условий, ГОСТ 23118 и изготавливаться по технологической документации, утвержденной в установленномпорядке .
  2. Проектирование и монтаж свай должны быть выполнены согласноГОСТ 23118, СНиП II-23, СНиП 2.01.07, СНиП 2.03.11 .
  3. Сваи представляют собой комбинированную металлическую конструкцию цилиндрической формы, нижняя часть которых оснащена приваренными режущимилопастями.

Лопасть служит для распределения усилия от строения на большую площадь грунта и препятствует вырыванию свай силами морозного пучения.

Лопасть позволяет преобразовать вращательный момент в поступательное усилие во время погружения свай, благодаря чему они вкручиваются в грунт на необходимую глубину.

В процессе завинчивания свай можно добиться однородной несущей способности для всего фундамента при разнородных грунтах (сваи завинчиваются на различную глубину), а также при залегании в верхних слоях торфа или других просадочных грунтов (сваи подбирают необходимой длины и завинчивают до тех пор, пока они не пройдут этотслой).

  1. Общая конструктивная схема свай приведена на рисунке1 и таблице 1.

Сваи повышенной надежности

Сваи из бесшовной трубы с толщиной стенки 6,5 мм. Обладают повышенной коррозийной устойчивостью. Предназначены для наиболее ответственных построек. Гарантия от 10 лет.

Сваи с толщиной стенки 4 мм. Подходят для большинства малоэтажных строений из дерева и бруса. Производятся из трубы 1-го сорта.

Винтовые сваи с толщиной стенки 3,5 мм

Сваи с толщиной стенки 3,5 мм. Используются для объектов эконом-класса. Подходят для большинства малоэтажный строений. Отличаются от стандартных свай меньшим сроком службы

Рисунок 1 – Общая конструктивная схема свай

  1. Основные размеры винтовых свай и ихвес.

Таблица 1 – Основные размеры винтовых свай и их вес.

Возможно изготовление винтовых свай диметром ствола от 57мм до 325мм, длиной от 1 метра до 12 метров с возможностью удлинения через сварную муфту. Точные размеры винтовых свай определяются в конструкторской документации.

Вес готовых винтовых свай может изменяться, в зависимости от веса входного сырья.

Сваи должны быть пригодны для эксплуатации в УХЛ климате, категории размещения 1 по ГОСТ15150.

Сваи должны устанавливаться на ровных поверхностях (площадках), допускающих эксплуатацию при расчетной температуре наружного воздуха до минус 70°С включительно и при нагревании поверхности до + 45 °С.

  1. Прочность свай и пригодность к эксплуатации в заданных условиях должна обеспечиваться ее конструктивным решением и примененными материалами, в соответствии с рабочей и нормативной документацией. Прочностные показатели должны быть подтверждены расчетнымпутем.
  2. Конструкция свай должна обеспечивать необходимый запас прочности и быть рассчитана на восприятие постоянных, длительных и кратковременных нагрузок и их сочетаний и на эксплуатацию в неагрессивных, слабо и среднеагрессивных средах.
  3. Прочностной расчет свай (включая расчетные размеры элементов конструкции, расчетные длины и предельные гибкость стальных элементов и связей, расчет сварных стыковых соединений, расчет болтовых соединений) осуществляется в соответствии с требованиями СНиП2.01.07.
  4. При расчете прочностных показателей свай необходимо учитывать:

а) коэффициент надежности понагрузке:

  1. 1,2 - отгруза;
  2. 1,1 - от собственноймассы.

б) коэффициент надежности по назначению:

  1. 1,5 - при расчете креплений к строительнымконструкциям;
  2. 3,0 - при расчете удельного давления нагрунт;
  3. 1,0 - при расчете прочихэлементов.

Примечание – Указанные коэффициенты могут быть уточнены и дополнены в соответствии с прочностными расчетами согласно конструкторской документации.

  1. Конструкция свай должна учитывать нагрузки, возникающие при их монтаже, при коэффициенте динамичности, равном1,5.
  2. Расчет конструкции свай необходимо осуществлять, рассматривая их как единую пространственнуюсхему.
  3. В процессе монтажа и эксплуатации свай должна быть исключена возможность возникновения хрупкого разрушения за счет воздействия сосредоточенных нагрузок или деформаций деталейсоединений.
  4. Сваи, применяемые при проведении работ с использованием электроинструмента, должны быть заземлены при монтаже по ГОСТ 12.1.030. Электрическое сопротивление в цепи заземления – не более 4,0Ом.
  5. Основные размеры свай и их сочетание должны соответствовать налагаемыми функциональнымитребованиями.
  6. В зависимости от геометрических размеров и других характеристик сваи могут изготавливаться нескольких типоразмеров, устанавливаемых в соответствии требованиями настоящих ТУ и конструкторской документации(КД).
  7. Геометрические размеры свай и их конструктивных элементов должны соответствовать установленным в конструкторскойдокументации.

Предельные отклонения размеров должны устанавливаться в соответствии с ГОСТ 21780, ГОСТ 21778, ГОСТ 21779 и ГОСТ 14140.

  1. Конструкция свай должна обеспечивать оптимальное использование типовых и повторно применяемых конструктивных решений, рационально ограниченную номенклатуру изделий, марок и сортаментаматериалов.
  2. Жесткие и неразъемные соединения следует выполнять преимущественносварными.

Предельные отклонения размеров сечений швов сварных соединений металлоконструкции свай не должны превышать значений, указанных в ГОСТ 5264 и ГОСТ 8713. Допускаемые дефекты сварных швов должны соответствовать указаниям рабочей документации. Трещины всех видов и размеров в сварных соединениях не допускаются.

Устраняемые дефекты сварных соединений должны быть устранены одним из приемлемых способов.

  1. Монтажные стыки и соединения должны проектироваться преимущественно с применением самозамыкающих устройств или с применением инвентарных быстросъемныхэлементов.
  2. Масса свай должна соответствовать указанной в конструкторской документации в зависимости от типоразмера. Предельное отклонение массы свай не должно превышать 10 % отноминала.
  3. Сваи должны иметь защитное покрытие в соответствии с требованиями ГОСТ 9.104 и ГОСТ 9.401, предусмотренное конструкторскойдокументацией.
  4. В качестве грунтовки может использоваться ГФ-021 по ГОСТ 25129 и(или) другие высококачественные лакокрасочные материалы.
  5. В качестве покрытия могут быть использованы полиэфирные лаки, акриловые, акрилсиликоновые, полиэфирсиликоновыеэмали.
  6. Покрытие должно образовывать ровную однородную структуру толщиной не менее 20мкм.
  7. Поверхность стальных элементов должна быть перед окраской очищена до 4-й степени по ГОСТ9.402.
  8. Все виды покрытий должны обладать необходимой степенью устойчивости к внешним воздействующим факторам, определяемым условиями эксплуатации, и соответствовать требованиям СНиП2.03.11.
  9. Сигнальная окраска, при ее использовании, должна соответствовать ГОСТ Р12.4.026.
  10. При осуществлении сварных соединений должны быть исключены возможности вредного влияния остаточных деформаций и напряжений, а также конструкционныхнапряжений.
  11. Усилие, обеспечиваемое при осуществлении установки свай, в зависимости от характера грунта, должно быть приведено в эксплуатационной документации.
  12. Изготовление свай должно осуществляться согласно ГОСТ 23118, исходя из требований качественного проведения работ; приёмка и испытания производятся в соответствии с рабочей документацией и настоящими техническими условиями.
  13. Требования к исходному сырью и материалам.
  14. Номенклатура материалов, покрытий и составных частей, используемых при изготовлении, монтаже и эксплуатации свай должна соответствовать установленной в рабочей и эксплуатационнойдокументации.
  15. Все материалы, покрытия и составные части, используемые в сваях, должны соответствовать нормативно - технической документации, распространяющейся на каждый конкретный вид материала сваи и отвечать требованиям экологической безопасности в условияхэксплуатации.
  16. При изготовлении продукции используют:

- Круглая труба ЭсвПШ ГОСТ 10704-91; 10705-80 (используется и в винтовых сваях и в винтовых столбах) марка стали Ст2пс и Ст3сп

- Квадратная труба: ПР Уг ГОСТ 8639-82 и 8645-68 (используется только в винтовых столбах) марка стали Ст3сп-5 и Ст2пс

- Лист для лопастей на наконечник: марка стали Ст3сп-5-СВ, ГОСТ 14637-89; 380-05; 19903-74

  1. Качество материалов, включая получаемых по импорту, должно быть подтверждено сертификатамисоответствия.
  2. Перед применением материалы и комплектующие свай должны пройти входной контроль, в порядке, установленном на предприятии-изготовителе, исходя из требований ГОСТ24297.
  3. Использование некондиционной продукции и отходов производства при производстве свай недопускается.
  4. Комплектность.
  5. Комплектность поставки свай определяется условиями заказа и требованиями настоящих техническихусловий .
  6. В комплект поставки свай может входить руководство по применению, определяющее назначение, условия и правила примененияизделий.
  7. Допускается, по согласованию с заказчиком, комплектование поставки осуществлять на местемонтажа.
  1. Маркировка.
  2. Маркировка готовых свай должна выполняться несмываемой краской, контрастирующей по тону с наружной окраскойсваи.
  3. Маркировочные данные на готовые сваи, вносимые в товаросопроводительную документацию, могутсодержать:

а) наименование предприятия-изготовителя (поставщика) и/или его товарный знак.

б) адрес предприятия-изготовителя;

в) обозначение свай по настоящим техническим условиям;

г) назначение и условия эксплуатации;

д) дату изготовления (месяц, год);

е) номинальные значения важнейшихпараметров (габаритные размеры,мм

  1. Упаковка .
  2. Сваи, как правило, поставляются к месту эксплуатации внеупакованном виде.
  3. Подготовка свай, транспортируемых в районы Крайнего Севера, должна отвечать требованиям ГОСТ 15846.
  4. Документация, входящая в комплект поставки, должна быть завернута в пакет из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 и прикреплена к изделию способом, обеспечивающим ее сохранность, или передана потребителю при непосредственном получении имсваи.
  5. Все упаковочные материалы должны соответствовать требованиям ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки».

8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

  1. Изготовитель гарантирует соответствие свай требованиям настоящих технических условий и рабочей документации при соблюдении условий монтажа, транспортирования и хранения, согласно конструкторскойдокументации.
    1. Срок хранения в установленных условиях неограничен.

Плюсы и минусы фундамента из стальных винтовых свай в загородном малоэтажном строительстве.

Ни один из видов фундаментов не рекламируется так настойчиво и агрессивно, как свайный фундамент на винтовых сваях. Реклама винтовых свай заполнила собой буквально все столбы и заборы в обозримом пространстве городской и загородной жизни. Производители винтовых свай и строительные компании в большинстве случаев утверждают, что стальные винтовые сваи – это универсальный вид свайного фундамента, подходящий для любых даже самых сложных грунтов, который будет готов за один день, и прослужит верой и правдой не менее 85-100 лет.

Читайте так же:  Требования майдана к порошенко

Действительно, устройство фундаментов на основе винтовых свай очень привлекательно и выгодно… в первую очередь их производителям и строителям, которые тратят на строительство фундамента не месяц-два, а всего пару дней. А вот в том, нужна ли такая скорость строительства самому будущему домовладельцу, мы попробуем разобраться в этой статье. Но разбираться в ситуации с винтовыми сваями будет затруднительно, потому что в России отсутствуют официальные нормативы и рекомендации по применению винтовых свай в малоэтажном загородном строительстве. В СП 24.13330.2011. «Свайные фундаменты» приводится лишь раздел по расчету несущей способности винтовых свай. Однако для поиска необходимой информации мы заглянем в зарубежные строительные нормы и специальную литературу.

Немного истории винтовых свай.

История создания винтовых свай насчитывает почти 200 лет. В 1833 году в Ирландии полуслепой с молодых лет инженер Александр Митчелл (1780-1868) получил патент на "Винтовые сваи Митчелла". Такие винтовые сваи можно было использовать в подвижных слабонесущих песках, под водой, в илистой почве. Первым строением, возведенным на винтовых сваях, стал маяк Спитбэнк близ Корк Харбор в Англии. Этот маяк сохранился до сих пор. Его фундамент был выполнен в виде свай с чугунными винтовыми литыми наконечниками, закручиваемыми в грунт. Идеи Митчелла были воплощены при строительстве маяков на винтовых сваях в устье Темзы, причалов на винтовых сваях в Кортаун в графстве Уэксфорд, а также при строительстве на более 150 маяков на подводных винтовых сваях в Северной Америке. На винтовых сваях строились мосты и путепроводы на железной дороге в Барода и в Бомбее. Также винтовые сваи были использованы при установке опор для телеграфной сети в Индии. Кстати, Арнольд Митчелл являлся держателем патента на знакомый всем гребной винт, который он запатентовал в качестве движителя для кораблей в 1854 году.

Винтовые сваи в зарубежном промышленном строительстве.

Если посмотреть на список клиентов крупнейших мировых производителей винтовых свай, то в основном среди покупателей находятся компании, работающие в области добычи полезных ископаемых (нефти и газа), энергетические компании и компании промышленного строительства, компании, занимающиеся ремонтно-восстановительными работами и военные строители. В современном западном строительстве винтовые преимущественно используют там, где требуется большая скорость возведения фундаментов: при установке опор, мачт, столбов, знаков, промышленных конструкций и городков для рабочих, установке буровых, насосных и компрессорных станций, наземной прокладке трубопроводов, при установке солнечных батарей и ветроэлектрогенераторов, систем городского и промышленного освещения. Однако в этом списке почти нет компаний, занимающихся строительством частных домов. Небольшая доля винтовых свай используется лишь при строительстве в труднодоступных регионах, на болотах, в прибрежных зонах, при оборудовании пирсов или причалов, при ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, закреплении построек на склонах и самих склонов и котлованов, при строительстве малых ландшафтных и садовых архитектурных форм, навесов и гаражей для транспорта, подпорных стен.

Основные преимущества фундаментов на винтовых сваях.

Бесспорным преимуществом винтовых свай является высокая технологичность и скорость их установки. Естественно, что в западных странах никто не вкручивает винтовые сваи вручную, тем более что размеры винтовых свай для промышленного использования таковы, что ручная их установка невозможна даже теоретически. Для установки винтовых свай используется специальные ротационные насадки на стандартные большие и малые экскаваторы и другие средства механизации.
Стоимость фундаментов из винтовых свай, как правило, меньше стоимости фундаментов из буровых железобетонных свай или других видов железобетонных фундаментов, в том числе за счет минимизации земельных работ.
Установленная винтовая свая сразу же готова к использованию: даже при бетонировании внутреннего просвета ствола сваи нет необходимости ждать, когда бетонный камень наберет марочную прочность, так как нагрузки воспринимаются стальной оболочкой сваи.
Винтовые сваи всепогодны: они могут устанавливаться при широком диапазоне температур окружающей среды (от минус 35 градусов Цельсия до плюс 35 градусов Цельсия).
Винтовые сваи не боятся высокого уровня грунтовых вод, не требуют осушения строительной площадки, не боятся набухающих грунтов.
Винтовые сваи могут использоваться вплотную к уже имеющимся постройкам, так они имеют минимальный объем и незначительно вымещают грунт при установке. Благодаря этим свойствам винтовые сваи используются для ремонта и укрепления фундаментов существующих зданий (в комбинации с домкратными системами).
Винтовые сваи имеют хорошую несущую способность благодаря лопастям, количество которых может составлять до 6 на одном стволе винтовой сваи.
Благодаря лопастям винтовые сваи отлично противостоят различным выдергивающим нагрузкам, таким как ветровые или нагрузки от морозного пучения грунтов. Благодаря этим свойствам винтовые сваи отлично подходят для закрепления склонов и построек на склонах: винтовые сваи могут быть установлены под любым углом к горизонту.
Винтовые сваи могут устанавливаться на неровном рельефе местности. .

При перечислении всех достоинств винтовых свай не стоит забывать, что все их преимущества относятся исключительно к фундаментам из промышленно произведенных стальных винтовых свай, параметры и качество которых регулируются Международными строительными нормами ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria (Критерии приемлемости фундаментов на основе винтовых свай). Особенности нормативных требований к конструкции качественных винтовых свай мы рассмотрим ниже.

Недостатки и ограничения фундаментов из стальных винтовых свай.

Это, пожалуй, самый острый вопрос, который тщательно обходится стороной отечественными производителями винтовых свай. К сожалению, в русскоязычной специальной литературе ни о каких ограничениях в применении технологии стальных винтовых свай не говорится. За ответами придется обратиться к зарубежной нормативной документации и специальной литературе.
В международном стандарте ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria , которым регламентируются требования к материалам и конструкциям фундаментов из винтовых свай, приводится целый ряд ограничений для применения стальных винтовых свай:

  1. Пункт 1.2.1 ICC AC358 ограничивает использование винтовых свай только для строений и конструкций класса сейсмостойкости от А (конструкция для сейсмобезопасных районов) до С (конструкция для районов с умеренной сейсмической активностью).
  2. Пункт 1.2.2 ICC AC358 перечисляет условия, в которых стальные винтовые сваи не могут использоваться:
  • в грунтах с удельным электрическим сопротивлением менее 1000 Ом-см (из-за высокой скорости электрохимической коррозии стали);
  • в грунтах с pH менее 5,5 (по тем же причинам), к которым, например, относится торф;
  • в грунтах с высоким содержанием органических компонентов (по тем же причинам);
  • в грунтах с сульфатацией более 1000 ppm (сульфаты в грунте опасны и для незащищенного бетона железобетонных свай);
  • на полигонах с отходами, мусором, отвалами грунта;
  • на грунтах, содержащих шахтные отвалы;
  • на грунтах, не обеспечивающих боковой поддержки свай (например, торф, рыхлые пылеватые пески и т.п.).

Из-за многих ограничений по причине высокой скорости электрохимической коррозии, перед принятием решения о возможности использования стальных винтовых свай на конкретной строительной площадке, рекомендуется измерить pH и сульфатацию грунтов, и их удельную электропроводность. Конечно, такие исследования стоит проводить, если застройщика действительно волнует вопрос долговечности фундамента возводимого строения, а не только быстрота его возведения за минимальные средства с целью продажи несведущему в вопросах строительства покупателю.

Также винтовые сваи недопустимо использовать в грунтах, содержащих включения, способные повредить лопасти или ствол винтовой сваи при установке: в каменистых грунтах, на отвалах строительного мусора и шлака.
Фундамент из винтовых свай относятся к заглубленным фундаментам. Для заглубленных фундаментов должно выполняться условие об обязательной боковой поддержке грунтов. Для не связанных между собой в группы винтовых свай, выступающих над поверхностью земли, устанавливаемых в воде или текучих грунтах должно выполняться следующее условие, прописанное в п. 1810.2.1 Международного строительного кода IBC: свая должна быть заглублена в плотные грунты минимум на 1542 мм, а в мягкие - минимум на 3048 мм.
Скажем, установка винтовой сваи глубиной 2,5 м в торфяной грунт, залегающий на глубину 2 м – является недопустимой, так как такая свая будет лишена требуемой боковой поддержки грунтов. Впрочем, использование стальных винтовых свай в торфяных грунтах без защиты от коррозии также недопустимо из-за потенциально быстрой коррозии в органических грунтах с высокой электропроводностью. Как это не смешно звучит, во многих случаях при строительстве временных сооружений на торфяном грунте свайный фундамент из антисептирванных деревянных свай прослeжит дольше, чем фундамент из неоцинкованных стальных свай. Недаром конструкции фундаментов из деревянных свай до сих пор включены в Международный строительный код.

Долговечность стальных винтовых свай.

Сколько же может прослужить фундамент на стальных винтовых сваях? Если в рекламе производителя винтовых свай содержится заявление о том, что их винтовые сваи служат 85-100 лет, то вы можете быть уверены, что перед вами – непрофессионалы или фирма, которая использует заведомо недостоверную рекламную информацию. Срок службы фундамента на основе стальных винтовых свай можно установить исключительно по расчету, исходя из коррозионной активности грунта на стройплощадке, толщины стали ствола и лопастей сваи, толщины и качества антикоррозионного покрытия стали и применения защитных цинковых анодов. В строительстве в Западных странах винтовые сваи в основном применяются для возведения временных сооружений с планируемым сроком службы 50 лет. В расчетах коррозионной стойкости расчетную толщину всех стальных элементов принимают 1/2 фактической (коэфф. запаса прочности = 2). Срок службы полимерного порошкового покрытия винтовой сваи в грунте принимается равным 16 годам.
Срок службы стандартных винтовых свай без защиты металла и оцинкованных винтовых свай можно приблизительно оценить по приведенным ниже данным, полученным на основе исследований в Институте заглубленных фундаментов во Флориде: