Последнее обновление 23.08.2024
Каркасные дома на винтовых сваях, винтовые сваи под каркасный дом
Статья расскажет, о чем нужно помнить, проектируя и строя каркасные дома на винтовых сваях.
Содержание
Технологии строительства
каркасных домов
- финская;
- фахверковая (разновидность немецких строительных технологий);
- канадская.
Финская технология: готовые щитовые блоки с низкой теплопроводностью, обработанные
антисептиками и противопожарными веществами, монтируются на готовый каркас. Между собой они
соединяются шиповым способом. Такие дома строятся быстро, они сейсмостойкие,
ветроустойчивые.
Фахверковая технология: каркас не закрывается обшивкой, а остается виден на фасаде
здания. Такие дома отличаются хорошей теплоизоляцией, но из-за контакта каркаса с внешней
средой могут быстро приходить в негодность без постоянной обработки защитными
покрытиями.
В канадской технологии несущие конструкции закрываются обшивкой. Благодаря
антисептикам и препаратам, предотвращающим возгорание, такие дома меньше подвержены повреждениям,
пожаробезопасны. Современные паро-/влагоизоляционные материалы обеспечивают повышенную
комфортность, энергосбережение в таких зданиях. Элементы обшивки можно менять, продлевая
срок службы строения.
Подводя итог, отметим следующие плюсы каркасных домов:
- высокую скорость строительства;
- низкую цену;
- пожаробезопасность;
- улучшенную теплоизоляцию;
- возможность строительства без привязки к сезону.
Минусы – это:
- возможное наличие некачественных утеплителей и гидроизоляции в готовых щитах;
- отсутствие возможности перепланировки;
- отсутствие ударной звукоизоляции.
Несмотря на некоторые недостатки, технология активно развивается в России. А в качестве
основания для каркасного дома все чаще выбирают винтовые сваи.
Чтобы свайно-винтовое основание было надежным и соответствовала сроку службы каркасного
здания, нужно учесть ряд моментов при проектировании, строительстве.
Учет грунтовых условий в проекте
фундамента каркасного дома
Физико-механические свойства грунтов, способность
фундамента к восприятию проектных нагрузок
Физико-механические свойства грунтов характеризуют их физическое состояние и
способность деформироваться и не разрушаться под действием внешних нагрузок. Являются решающими при
определении способности фундаментной конструкции к восприятию проектных нагрузок.
Фундамент только передает нагрузку от надземной части сооружения
на грунты в основании. Поэтому его способность к восприятию проектных нагрузок будет
определяться прежде всего несущей способностью грунтов в основании, а уже потом –
собственными конструктивными параметрами (которые назначаются опять же на основании данных о
грунтах).
Химические свойства грунтов
и срок службы фундамента
Химические свойства грунтов обусловлены происходящими в них химическими изменениями и
характеризуют их способность участвовать в химических взаимодействиях с различными
веществами. Они определяют срок службы фундамента.
К примеру, фундамент установлен в глинистые грунты (агрессивные
по отношению к стали), при срок его службы должен составлять 50 лет. Если использовать сваи
со стенкой 3,5-4 мм, добиться такого показателя долговечности не удастся: в лучшем случае
через 20 лет фундаментная конструкция перестанет выполнять свои функции. И все потому, что
эксплуатироваться 50 лет такие сваи могут только в грунтах с низкой степень коррозионной
агрессивности.
Решить проблему с помощью защитного покрытия не удастся, так как оно, во-первых,
может повредиться в процессе погружения винтовых свай, во-вторых, имеет собственные
ограничения по сроку службы (как правило, 10-15 лет).
Таким образом, как в случае со способностью к восприятию проектных нагрузок, так и в случае со
сроком службы, спрогнозировать что-либо невозможно, не обладая знаниями о грунтовых условиях
(таблица 1). Единственное, о чем можно говорить более ли менее уверенно (да и то не всегда), это
количество винтовых свай.
Параметр | Основания для назначения |
Марка стали |
Требования к жесткости и прочности; грунтовые условия (в том числе данные о
коррозионной агрессивности грунтов (КАГ); условия эксплуатации.
|
Толщина стенки ствола сваи, мм |
Данные о КАГ; требования к жесткости, прочности.
|
Диаметр ствола сваи, мм |
Данные о КАГ; требования к жесткости, прочности, устойчивости.
|
Длина сваи, мм |
Показатели расчетной глубины промерзания; несущая способность основания.
|
Диаметр лопасти, мм, количество лопастей |
Данные о нагрузках от строения (в соответствии с требованиями к устойчивости);
несущая способность основания.
|
Конфигурация лопасти |
Данные о физико-механических свойствах грунтов: пористость, степень насыщения
водой, консистенция, гранулометрический состав и др.
|
Таблица 1 - Основания для назначения параметров винтовых свай
Геотехнические исследования и измерения
коррозионной агрессивности грунтов
Для получения информации о физико-механических и химических свойствах грунтов, достаточной
для проектирования фундаментов из винтовых свай, специалисты отдела научно-исследовательских
и опытно-конструкторских разработок ГК «ГлавФундамент», основываясь на многочисленных
исследованиях и действующих нормативных документах разработали процедуры, адаптированные к
нуждам малоэтажного строительства:
- геотехнические (динамическое зондирование) и геолого-литологические исследования;
- измерения коррозионной агрессивности грунтов.
Подробнее об этих методиках рассказывается в статье.
Также была разработана методика производственного контроля несущей способности винтовых свай
по величине крутящего момента (ВКМ), а также прибор для выполнения указанных измерений
(Патент №151668). Она позволяет контролировать качество производимых работ, не
прибегая к дорогостоящим контрольным полевым испытаниям грунтов натурными сваями.
Сбор нагрузок от строения
Какую нагрузку должен воспринимать фундамент каркасного дома? Чтобы рассчитать эту величину,
нужно выполнить сбор нагрузок.
Под сбором нагрузок подразумевается учет всех воздействий на фундамент, как постоянных, так
и временных. Часто при проектировании в расчет берут только собственный вес частей
сооружения, но совершенно пренебрегают нагрузками от людей, мебели, ветровыми, снеговыми. В
итоге реальный вес строения оказывается больше той величины, которая получилась при
расчетах, а это практически гарантированная просадка фундамента.
Поэтому так важно учитывать все типы воздействия, суммируя их.
В статье приведена схема с примерами для
точного определения необходимой несущей способности фундамента каркасного дома.
Как расставить сваи с учетом воздействия
на фундамент разных величин нагрузок
Разные части сооружения передают на фундамент нагрузки разной величины:
- под ответственными узлами здания/сооружения;
- под несущими стенами;
- под ненесущими стенами;
- под лагами пола.
Какие нагрузки сможет воспринять свая, зависит от грунтовых условий участка, а также от
количества, диаметра и конфигурации лопастей. Толщина стенки и диаметр ствола, прежде всего,
обеспечивают соответствие требованиям к жесткости, прочности, долговечности.
Для обеспечения равномерного распределения запаса прочности
(необходимого для повышения
надежности и увеличения срока службы) по всему фундаменту в рамках одной конструкции
используются сваи одно- и многолопастные, отличающиеся также диаметром ствола и лопастей.
Многолопастные модификации не «уходят в срыв» при нормируемых осадках, так как благодаря
особенностям конструкции в работу включается максимальный объем околосвайного грунта
естественного сложения. Однако расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей таких
конструкций должны быть рассчитаны с учетом конкретных грунтовых условий площадки
строительства. Только тогда не возникнет «обратный эффект» при работе на горизонтальные
нагрузки – снижение несущей способности даже относительно дезаксиальных однолопастных
разновидностей (подробнее).
Ростверк свайно-винтового фундамента
под каркасный дом на винтовых сваях
Устанавливая винтовые сваи под каркасный дом, Вы можете привлечь к работам
специализированную организацию или выполнить их самостоятельно.
Подробную информацию о видах и способах устройства ростверка можно найти в
статье. Технические решения для цоколя также опубликованы в статье.
Фундамент для каркасного дома всегда рассчитывается индивидуально. Чтобы мы могли посчитать
для Вас его стоимость, предоставьте данные об объекте (конструктив стен, этажность и т.п.) и
данные геологических изысканий или запишитесь на выезд геолога.