Каркасные дома на винтовых сваях, винтовые сваи под каркасный дом
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 нужно помнить, проектируя и строя каркасные дома на винтовых сваях.
Содержание статьи:
1. Учет грунтовых условий в проекте фундамента каркасного 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 каркасный дом на винтовых сваях
Основных технологий строительства каркасных домов три:
- 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.
1. Учет грунтовых условий в проекте фундамента каркасного дома
1.1. 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).
1.2. 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 (высоко агрессивные по отношению к стали), при этом должен эксплуатироваться на протяжении 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.
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
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 компании «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 «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов».
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.
2. 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 «Расчет свайного фундамента» приведена схема с примерами для точного определения необходимой несущей способности фундамента каркасного дома.
3. Как расставить сваи с учетом воздействия на фундамент разных величин нагрузок
Разные части сооружения передают на фундамент нагрузки разной величины:
- под ответственными несущими узлами и конструкциями сооружения;
- под несущими и самонесущими стенами;
- под ненесущими перегородками, 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 массива грунта. 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 «Особенности расчета многолопастных свай»).
4. Ростверк свайно-винтового фундамента под каркасный дом на винтовых сваях
Устанавливая винтовые сваи под каркасный дом, Вы можете привлечь к работам специализированную организацию (подробнее «Как отличить качественный монтаж от некачественного?») или выполнить их самостоятельно (подробнее «Видеоинструкция по самостоятельной установке винтовых свай»).
Подробную информацию о видах и способах устройства ростверка можно найти в разделе «Устройство ростверка». Технические решения для цоколя опубликованы в разделе «Отделка и утепление цоколя».
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.