Блочный дом на винтовых сваях
Тип сооружения:
Материал стен:
Материал забора:
Высота колонны:
Этажность:
Этажность:
Размер:
Длина:
Коррозионная агрессивность грунта:
Грунтовые условия:
Толщина трубы, обеспечивающая требуемый срок службы:
С учетом установки свай:
Учет грунтовых условий, разных величин нагрузки и требований к сроку службы позволяет компании «ГлавФундамент» страховать каждый построенный фундамент на 20 миллионов рублей.
Так как к уровню безопасности промышленных объектов предъявляются повышенные требования, подбор модификаций винтовых свай для них должен осуществляться только на основании детальных расчетов, которые производятся, в том числе, в программных комплексах, базирующихся на методе конечных элементов, и обязательно с учетом данных инженерно-геологических изысканий.
Для того чтобы мы могли произвести необходимые расчеты и подобрать оптимальные типоразмеры свай для Вашего объекта, Вам нужно заполнить расположенную ниже форму заказа.
Статья расскажет, о чем стоит помнить при разработке проекта и строительстве блочного дома на винтовых сваях.
Содержание статьи:
1. Учет грунтовых условий в проекте фундамента блочного дома
1.1. Физико-механические свойства грунтов, способность фундамента к восприятию проектных нагрузок
1.2. Химические свойства грунтов и срок службы фундамента
1.3. Геотехнические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов
3. Как расставить сваи с учетом воздействия на фундамент разных величин нагрузок
4. Ростверк свайно-винтового фундамента под блочный дом на винтовых сваях
Блочные индивидуальные жилые дома выбирают для проживания все чаще, потому что это позволяет уменьшить расходы на строительство, время на выполнение работ относительно зданий из традиционных материалов (кирпич, брус, бревно).
Блоки изготавливают из разных материалов:
- пеноблоки;
- газоблоки;
- шлакоблоки;
- керамзитоблоки;
- арболитовые блоки.
Каждый тип блоков имеет свои сильные и слабые стороны, о которых нужно знать.
|
Материал |
Прочность |
Огнеупорность |
Влагостойкость |
Сохранение тепла |
|
Пеноблоки |
+ |
+ |
+ |
Сохраняет |
|
Газоблоки |
+ |
+ |
+ |
Сохраняет |
|
Шлакоблоки |
+ |
+ |
+ |
Частично |
|
Керамзитоблоки |
+ |
+ |
– |
Частично |
|
Арболитовые блоки |
+ |
+ |
– |
Частично |
Для строительства дома лучше выбрать пеноблоки или газоблоки. Они также обладают хорошей звукоизоляцией, хорошо обрабатываются, просты в обращении, а значит позволяют выполнить работы своими силами. Другие виды блоков подойдут для гаражей или хозяйственных построек.
1. Учет грунтовых условий в проекте фундамента блочного дома
1.1. Физико-механические свойства грунтов, способность фундамента к восприятию проектных нагрузок
Физико-механические свойства характеризуют:
- физическое состояние грунтов;
- способность деформироваться и не разрушаться под действием внешних нагрузок.
Так как фундаментная конструкция только передает нагрузку от надземной части сооружения на грунты в основании, его способность к восприятию проектных нагрузок всегда будет определяться прежде всего несущей способностью грунтов. А уже потом – конструктивными параметрами самого фундамента (при назначении которых опять же необходимо учитывать информацию о грунтовых условиях площадки строительства).
Поэтому физико-механические свойства являются решающими при определении способности фундамента к восприятию проектных нагрузок/
1.2. Химические свойства грунта и срок службы фундамента
Срок службы фундамента зависит от химических свойств грунтов, обусловленных происходящими в них химическими изменениями и характеризующих их способность участвовать в химических взаимодействиях с разными веществами.
Допустим, требуемый срок службы фундамента – 50 лет. При этом он будет установлен в глинистые грунты, обладающие высокой степенью коррозионной агрессивности по отношению к стали.
Если использовать винтовые сваи с толщиной стенки 3,5-4 мм, то лучший из возможных показателей срока службы, которого удастся добиться, – 20 лет. Увеличить его за счет использования защитного покрытия не получится, так как вероятность повреждения краски из-за абразивного воздействия грунтов в процессе погружения слишком велика. Да и срок службы самого покрытия – всего 10-15 лет.
Поэтому 50 лет такие сваи могут эксплуатироваться только в грунтах с низкой степенью коррозионной агрессивности.
Таким образом, ни определить способность фундамента к восприятию проектных нагрузок, ни спрогнозировать срок его службы невозможно без анализа грунтовых условий (таблица 1). Единственное, о чем можно говорить с относительной уверенностью (впрочем, и здесь бывают исключения), это количество винтовых свай.
Таблица 1 - Основания для назначения параметров винтовых свай
|
Параметр |
Основания для назначения |
|
Марка стали |
Требования к жесткости, прочности; грунтовые условия, в том числе данные о коррозионной агрессивности грунтов (КАГ); условия эксплуатации (подробнее «На что влияет марка стали?»). |
|
Толщина стенки ствола, мм |
Данные о КАГ; требования к жесткости, прочности (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»). |
|
Диаметр ствола, мм |
Данные о КАГ; требования к жесткости, прочности, устойчивости (подробнее «Коррозия: причины, способы защиты»). |
|
Длина, мм |
Показатели расчетной глубины промерзания и несущей способности грунтов (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»). |
|
Диаметр лопасти, мм, количество лопастей |
Данные о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости), несущей способности грунтов (подробнее «Особенности расчета многолопастных модификаций»). |
|
Конфигурация лопасти |
Данные о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения водой, консистенция, гранулометрический состав и т.д. (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). |
1.3. Геотехнические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов
Специалисты отдела научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок ГК «ГлавФундамент», основываясь на данных, полученных в ходе многочисленных исследований, и действующих нормативных документах, разработали процедуры, позволяющие получить информацию о физико-механических и химических свойствах грунтов, достаточную для проектирования фундаментов из винтовых свай:
- геотехнические (динамическое зондирование) и геолого-литологические исследования;
- измерения коррозионной агрессивности грунтов.
Данные исследования полностью адаптированы под нужды малоэтажного строительства, в том числе по стоимости.
Подробнее об этих методиках рассказывается в статье «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов».
Также ГК «ГлавФундамент» была разработана методика производственного контроля несущей способности винтовых свай по величине крутящего момента (ВКМ), а также прибор для выполнения указанных измерений (Патент №151668). Она обеспечивает необходимый контроль качества работ без проведения дорогостоящих контрольных полевых испытаний грунтов натурными сваями.
2. Сбор нагрузок от строения
Чтобы понимать, сколько должен нести фундамент, если запланировано строительство блочного дома, нужно выполнить сбор нагрузок от строения. Очень важно сделать это правильно.
Частая ошибка – учет в расчетах только веса частей сооружения и пренебрежение временными нагрузками (ветровые, снеговые, от людей, мебели). На самом деле все воздействия на фундамент должны суммироваться, только тогда картина будет объективной.
Подробная схема расчетов с примерами приведена в статье «Расчет свайно-винтового фундамента».
3. Как расставить сваи с учетом воздействия на фундамент разных величин нагрузок
Нагрузки на фундамент от разных частей сооружения могут довольно сильно отличаться:
- под ответственными несущими узлами и конструкциями сооружения;
- под несущими и самонесущими стенами;
- под ненесущими перегородками, лагами пола и т.п.
Если учесть эту информацию при назначении винтовых свай, то можно добиться равномерного распределения запаса прочности по всему фундаменту, что в свою очередь увеличит его надежность и срок службы.
Толщина стенки и диаметр ствола обеспечивают соответствие винтовой сваи требованиям к жесткости, прочности и сроку службы. А вот их способность к восприятию проектных нагрузок зависит от:
- грунтов на участке;
- количества, диаметра и конфигурации лопастей.
Поэтому, расставляя сваи в фундаменте, лучше придерживаться следующих принципов:
|
Ответственные несущие узлы и конструкции сооружения |
Несущие и самонесущие стены |
Ненесущие перегородки, лаги пола |
|
Сваи с двумя и более лопастями максимального для этой модификации диаметра |
Разновидности с меньшей несущей способностью (одно- или двухлопастные с меньшим диаметром ствола и/или лопастей) |
Сваи с минимальной несущей способностью |
Многолопастные модификации рекомендуются под узловые нагрузки, потому что благодаря включению в работу максимального объема околосвайного массива грунта они:
- не «уходят в срыв» при нормируемых осадках;
- устойчивы ко всем типам воздействий (вдавливающие, выдергивающие, горизонтальные и динамические нагрузки).
Для достижения такого эффекта расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей многолопастных конструкций подбираются на основе натурных испытаний или численного моделирования. Если этого не сделать, возникнет «обратный эффект» при работе на горизонтальные нагрузки – снижение несущей способности даже относительно дезаксиальных однолопастных разновидностей (подробнее «Особенности расчета многолопастных свай»).
4. Ростверк свайно-винтового фундамента под блочный дом на винтовых сваях
Для установки винтовых свай под блочный дом можно привлечь к работам специализированную организацию (подробнее «Как отличить качественный монтаж от некачественного?») или выполнить их самостоятельно (подробнее «Видеоинструкция по самостоятельной установке»).
В случае с блочным домом (вне зависимости от типа блоков) можно отказаться от приварки оголовков, так как для обвязки, как правило, используются швеллер (высокий ростверк) или железобетонная лента (низкий ростверк). Подробнее в разделе «Устройство ростверка».
Технические решения для цоколя опубликованы в разделе «Отделка и утепление цоколя».
Фундамент для блочного дома всегда рассчитывается индивидуально. Чтобы мы могли посчитать для Вас его стоимость, предоставьте данные об объекте (конструктив стен, этажность и т.п.) и данные геотехнических исследований или запишитесь на выезд геолога.