Щитовые дома на винтовых сваях

Статья расскажет о наиболее важных моментах, которые нужно учитывать при проектировании и строительстве щитовых домов на винтовых сваях.

Технология строительства щитовых домов развивается быстрыми темпами. Это связано с принципиально иным подходом к строительству здания, обладающему многими преимуществами.

Во-первых, построить такое жилье можно максимально быстро, что в отельных случаях имеет принципиальное значение. Время, потраченное на возведение щитового дома, будет зависеть только от сложности исполняемого проекта. Кроме того, у всех компаний, которые занимаются строительством домов по данной технологии, всегда есть база готовых проектов, что позволяет выполнить работы еще быстрее.

Во-вторых, щитовая технология позволяет возводить здания любого уровня архитектурной сложности. Это могут быть кемпинги, таунхаусы, торговые павильоны или даже промышленные здания.

При всей простоте технологии строительства, качество таких домов находится на достаточно высоком уровне, жить в них комфортно. Это связано, в том числе с используемыми материалами: на каркас из бруса крепятся изготовленные на фабрике блоки-щиты, которые состоят из трех слоев (два слоя дерева, между которыми находится слой утеплителя). Так как практически все материалы имеют природное происхождение, такие строения относят к категории экологически чистых.

Вот еще несколько преимуществ щитовых домов:

• возможность выполнения работ в течение всего года, а также в любых климатических условиях;

• отсутствие/минимальное использование «мокрых» строительных процессов;

• выгодное соотношение цены и качества.

Идеальным фундаментом для щитового дома являются винтовые сваи. Однако при проектировании и строительстве фундаментов на их основе необходимо учитывать ряд моментов.

Определение грунтовых условий площадки строительства

Фундамент – это «посредник», роль которого заключается в передаче нагрузок от здания/сооружения на основание грунтов под ним. Из-за этого проектировать и строить фундамент, не обладая достаточной информацией о грунтовых условиях площадки строительства не только нецелесообразно, но иногда и опасно.

К примеру, если досконально изучить грунты на участке, можно еще до начала строительства выявить такие опасные геологические процессы и объекты, как суффозия, карст, плывуны и т.д. Также можно определить разные условия залегания грунтов, которые могут встречаться даже в пределах небольшого участка.

Учет всех этих факторов при разработке проекта фундамента позволит избежать многих серьезных проблем. В противном случае Вы будете вынуждены либо переплачивать за фундамент (используя решение с излишним запасом надежности), либо рисковать.

Кроме того, если планируется строительство с использованием технологии винтовых свай, то необходимо понимать, что параметры винтовых свай всегда назначаются исходя из грунтовых условий. Длина, расстояние между лопастями, шаг, угол наклона и конфигурация (не путать с диаметром) лопастей должны подбираться в зависимости от характеристик грунта, чтобы обеспечить надлежащую работу каждой винтовой сваи и свайно-винтового основания в целом.

Так, благодаря правильной длине фундаментная конструкция закрепляется в слое грунта с достаточной несущей способностью (подробнее «Как подобрать длину винтовых свай для фундамента»). Благодаря корректному расстоянию между лопастями, шагу и углу наклона лопастей многолопастных модификаций обеспечивается включение в работу сваи околосвайного массива грунта (подробнее «Особенности расчета двухлопастных свай»), а благодаря оптимальной конфигурации грунт в процессе установки нарушается минимально и надлежащим образом воспринимает проектные нагрузки (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Коррозионная агрессивность грунтов (КАГ) площадки строительства влияет на назначение марки стали (подробнее «На что влияет марка стали?») и толщин стенки ствола и лопасти (подробнее «Расчет толщины стенки ствола в соответствии с требованиями к сроку службы»). Только если эти параметры будут соответствовать степени КАГ, постройка сможет эксплуатироваться надлежащим образом на протяжении всего срока, предусмотренного ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Выполнив расчет срока службы и получив данные о потерях металла в течение периода эксплуатации, нужно обязательно проверить толщину стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам. Это дополнительная гарантия того, что этот параметр подобран корректно.

Для сбора информации о грунтовых условиях участка компания «ГлавФундамент» проводит геолого-литологические изыскания и измерения коррозионной активности грунтов (подробнее «Экспресс-геология и измерения коррозионной активности грунтов»). Эти процедуры адаптированы под малоэтажное строительство, следовательно, стоят недорого, но в то же время позволяют получить все необходимые данные.

После погружения свай на проектную глубину проводятся контрольные измерения величины крутящего момента (ВКМ). Считать эту или аналогичные процедуры (пробное завинчивание) самостоятельным исследованием не верно, так как результаты сильно зависят от времени года, а кроме того, неясными остаются свойства грунта под сваей.

Сбор нагрузок от строения

Залог корректного определения необходимой несущей способности свайно-винтового фундамента – правильно выполненный сбор нагрузок от строения. Что это значит?

В расчетах необходимо учесть не только вес частей сооружения, то есть постоянные нагрузки, но  временные воздействия. К этой категории относятся нагрузки от людей, мебели, ветровые снеговые и некоторые другие. Пренебрежение ими может привести к тому, что расчетный вес сооружения совершенно не будет соответствовать реальному. Так как в большинстве случаев происходит недооценка нагрузок, при установке надземной конструкции на фундамент может произойти просадке. Вероятность возрастает, если фундамент был возведен без учета данных о грунтовых условиях.

В статье «Расчет свайного фундамента» мы привели схему расчетов, которую снабдили всеми необходимыми примерами. С ее помощью Вы сможете определить, какая несущая способность Вам необходима для щитового дома.

Как расставить сваи с учетом воздействия на фундамент разных величин нагрузок

Разные части сооружения передают на фундамент нагрузки разной величины:

• под ответственными узлами сооружения;

• под несущими стенами;

• под ненесущими стенами, лагами пола.

Способность винтовых свай к восприятию проектных нагрузок зависит от грунтовых условий площадки строительства, 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 передаче критических нагрузок, так как благодаря особенностям конструкции в их 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» – снижение несущей способности даже относительно дезаксиальных однолопастных разновидностей (подробнее «Особенности расчета двухлопастных свай»).

Ростверк свайно-винтового фундамента под щитовой дом на винтовых сваях

Устанавливая винтовые сваи под щитовой 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 об устройстве ростверка можно найти в разделе «Устройство ростверка». Технические решения для цоколя опубликованы в разделе «Отделка и утепление цоколя».

Фундамент для щитового 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.