Обвязка фундамента на винтовых сваях: обзор технологии обвязки свайных конструкций.

Нужна ли обвязка свайно-винтового фундамента?

При возведении зданий и сооружений на песчаных, болотистых, подвижных грунтах в качестве фундамента всё чаще и чаще используются винтовые сваи. Это приводит к уменьшению сроков строительства и снижению бюджета, заложенного на возведение постройки. Дело в том, что установка винтового фундамента не требует трудоемких работ по подготовке котлована и выравниванию грунта на приусадебном участке.

Для чего нужна обвязка?

После установки свай очень часто выполняется их обвязка. Данная процедура позволяет обеспечить максимально равномерное распределение всей нагрузки, которая в ходе эксплуатации сооружения приходится на сваи. Если не сделать обвязку, существует риск усадки фундамента, которая может стать причиной деформации несущей конструкции дома.

Помимо этого, обвязка нужна для решения следующих задач:

• повышения устойчивости свайного фундамента;
• эффективной защиты сваи от воздействия грунта;
• уменьшения риска деформации винтовых свай;
• повышения запаса прочности винтового фундамента.

Материалы для обвязки винтовых свай

Подбирать материалы, которые потребуются для винтовой обвязки, нужно с учетом типа постройки, сложности рельефа и других не менее важных факторов. В настоящее время для этого применяются металлические профили, деревянные брусья или железобетонный ростверк. Рассмотрим более детально каждый из этих материалов, так как их характеристики напрямую влияют на срок службы дома и его эксплуатационные характеристики.

Металлическая обвязка фундамента

Как правило, к металлической обвязке свай прибегают в нескольких случаях:

• если винтовой фундамент устанавливается на участке, который имеет достаточно сложный рельеф с большими перепадами по высоте;
• при установке винтовых свай для многоэтажного строительства крупных и тяжеловесных конструкций, выполненных из традиционного кирпича или бетона;
• для улучшения устойчивости свайных конструкций, установленной на открытой местности, постоянно подвергающейся воздействию ветровой нагрузки.

Для металлической обвязки сначала нужно очень тщательно выровнять все сваи по высоте. Затем металлические балки обрабатываются антикоррозийной грунтовкой, чтобы повысить их способность к противостоянию агрессивному воздействию со стороны окружающей среды. Только после этого балки соединяются посередине каждой сваи. Если же при обвязке применяется металлический швеллер, то его нужно обрезать под углом в 90° в местах угловых соединений. На последнем этапе балки при помощи сварки крепятся непосредственно к сваям и стыкам отдельных элементов свайного фундамента.

Чаще всего металлическая обвязка устанавливается непосредственно сверху оголовков свай. Но иногда этого бывает недостаточно, поэтому фундамент может быть дополнительно укреплен. Это можно сделать, укрепив основание нижней обвязкой, которая монтируется с внешней стороны винтовых свай. Практика показывает, что это может потребоваться в тех случаях, когда верхняя часть свай располагается на слишком большой высоте над поверхностью грунта. В этом случае обвязка монтируется в распор между винтовыми сваями по диагонали, способствуя увеличению жесткости конструкции и обеспечению стабильности свай в горизонтальной плоскости.

Железобетонная обвязка винтовых свай

Железобетонной обвязкой пользуются в ситуациях, когда требуется сэкономить финансовые расходы на строительство здания или сооружения. Это связано с тем, что железобетонная рама стоит сейчас значительно дешевле, чем аналогичная конструкция, изготовленная из металлических балок или уголков. При этом не стоит забывать, что процесс укрепления свай при помощи железобетонной рамы занимает значительно больше времени. Он может занять от одного до двух месяцев.

Ключевые этапы создания железобетонной рамы для укрепления основания дома:

• сначала проводится ввинчивание в грунт лопастных труб;
• затем из досок создается опалубочная система;
• на свайные элементы устанавливается деревянная кладка;
• создается двухконтурный каркас для дополнительного армирования;
• арматура закрепляется горизонтальными перемычками;
• каркас помещается в подготовленную опалубку;
• лопастные трубы надежно привариваются к раме;
• опалубочная система заливается бетонным раствором.

Важной особенностью процесса является необходимость проведения работ в теплое время года, так как при минусовой температуре бетонная смесь слишком быстро теряет свои полезные и уникальные свойства. Если следовать этому правилу, то при такой обвязке получится прочное и надежное укрепление свай, которое имеет несколько важных преимущества:

• устойчивость к перепадам температур и влажности;
• способность выдерживать серьезные нагрузки;
• долговечность всей конструкции, держащейся на сваях.

Обвязка фундамента с использованием деревянных конструкций

Обвязка при помощи деревянных конструкций очень часто применяется при устройстве и укреплении фундаментов, которые предназначаются для постройки из стройматериалов, имеющих небольшой вес. Это могут быть хозяйственные постройки, традиционные бани или дома, выполненные по каркасной технологии. Кроме того, этой обвязкой лучше воспользоваться, если финансовые средства на реализацию проекта сильно ограничены.

Выделим основные этапы, которые обязательно потребуются в процесс выполнения деревянной обвязки фундамента:

• покрытие внешней поверхности древесины специальным составом, значительно повышающим уровень её защиты к воздействию внешних факторов среды;
• нанесение слоя гидроизоляции, способной в несколько раз увеличить способность деревянных опор не впитывать лишнюю влагу в процессе эксплуатации;
• выравнивание свайных стержней по одному уровню, а также проведение установки прочных и надежных оголовков на каждую винтовую сваю;
• создание углублений, расположенных непосредственно на стыках между деревянными бревнами, чтобы обеспечить более плотное соединение всех элементов каркаса;
• выполнение монтажа деревянной конструкции рамы на винтовых сваях с проведением максимально тщательного уплотнения всех стыков;
• выравнивание всей конструкции, регулировка углов рамы и закрепление оголовков сваи, отвечающих за неподвижность основание здания или сооружения.

Подводя итоги, можно сказать, что винтовое основание изначально обладает достаточно высоким уровнем запаса прочности. Именно поэтому усиление конструкции проводится только в тех случаях, когда задание или сооружения требуется установить на участке со сложным грунтом и непростым рельефом. Помимо этого, к этой процедуре прибегают, если планируется строительство массивных и тяжеловесных сооружений, которые в ходе эксплуатации будут давать серьезную нагрузку на основание. Выбор материалов необходимо выполнять после того, как будут проведены геологические исследования грунта и будет рассчитана степень нагрузки, приходящаяся на винтовую опору.

Обвязка фундамента на винтовых сваях уголком: как правильно делать

Обвязка винтовых свай уголком — это усиление фундамента диагональными связями. Свайные опоры, заглубленные в почву и соединенные горизонтальной обвязкой, образуют устойчивую конструкцию, которая обеспечивает надежность сооружения на сложных для строительства участках. Однако в некоторых случаях горизонтальный обвязочный пояс из бруса, швеллера или монолитного ростверка не способен обеспечить достаточную надежность, устойчивость и долговечность фундамента. Разберем подробнее, когда обвязка свай действительно необходима.

Особенности обвязки уголком

Фундаменты на винтовых сваях используют для строительства зданий и сооружений как на ровных участках со стабильной почвой, так и на склонах с уклоном до 15 градусов, участках с проблемным грунтом и перепадами по высоте до 1 м. В этом случае на винтовые сваи воздействуют разнонаправленные нагрузки. Это вес самого сооружения, горизонтальное движение пластов почвы, выталкивающие воздействия, которые возникают в результате морозного пучения почвы. Результатом комбинированных нагрузок становится неравномерное распределение веса постройки — здание теряет устойчивость, на стенах появляются трещины.

Диагональные связи придают свайно-винтовому фундаменту пространственную жесткость и дополнительную прочность. Отрезки уголковой стали соединяют со сваями с помощью сварки. Металлическая обрешетка из стального профиля делает основание стабильным, прочным, жестким, что особенно важно, если дом строят на склоне, участке с болотистым или заторфованным грунтом.

Дополнительное усиление требуется и в том случае, когда ростверк поднимают высоко над уровнем почвы. В районах, где велик риск подтоплений из-за сильных дождей или талых вод, высота надземной части фундамента может достигать 0,8-1,0 м. Чтобы исключить расшатывание отдельных свай и всего фундамента в целом, свайные опоры обвязывают стальным уголком. Для строительства массивных зданий из кирпича или бетона на слабых просадочных грунтах в качестве обвязки рекомендуется использовать швеллер, но в большинстве случаев обвязочный пояс из уголка способен обеспечить фундаменту требуемую надежность и устойчивость.

Помимо укрепления свайного основания боковой обвязочный пояс выполняет дополнительные функции. Обвязочный пояс, приваренный по периметру фундамента, служит основой для монтажа фальш цоколя из цокольного сайдинга, профнастила, термопанелей, декоративных композитных панелей «под камень».

Этапы выполнения обвязки

Монтаж бокового обвязочного пояса выполняется в следующем порядке:

• Рассчитывают количество металлопроката, покупают и доставляют стройматериалы на участок.
• Обрезают винтовые сваи по нулевому уровню, сверху наваривают оголовки.
• Отмечают на стволах свай точки стыка с элементами обвязочного пояса.
• Монтируют горизонтальное усиление по оголовкам в соответствии с проектом.
• Проверяют совпадение диагоналей и центральных осей, монтируют уголок по наружному контуру.
• Приваривают промежуточные профили, проверяют нивелиром.
• Зачищают сварные швы от окалины и заусенцев, покрывают обвязочный пояс резино-битумной мастикой или окрашивают краской на основе эпоксидной смолы.

Подбор уголка

Для усиления основания из винтовых свай используют равнополочный или неравнополочный уголок ГОСТ 8509-93 и ГОСТ 8510-86. Металлопрокат изготавливается с шириной полок от 20х20 мм до 250х250 мм, толщиной от 3,0 до 35,0 мм.

Материалом для изготовления уголка служит легированная сталь конструкционных марок. Балки из конструкционной стали хорошо поддаются резке, свариваются без ограничений. Благодаря ребрам жесткости, угловые профили обладают устойчивостью к нагрузкам на сжатие, растяжение, изгиб.

При выборе уголковой стали учитываются следующие параметры:

• конструкция фундамента;
• особенности ландшафта участка застройки;
• нагрузка на основание;
• характеристики грунта;
• диаметр свайных опор.

Как правило, для усиления свайно-винтовых фундаментов используются равнополочный уголок размером от 50х50х4 мм до 75х75х5 мм. Уголковые профили такого размера обеспечивают фундаменту необходимую прочность, надежность, устойчивость.

Как сделать самостоятельно

Монтаж свайной обвязки выполняется поэтапно, в соответствии с планом производства работ. Для сварки инверторным сварочным аппаратом рекомендуется использовать электроды 3 мм. Если нет возможности подключиться к сети выше 3 кВт, то лучше использовать генератор с электродами 2 мм.

Если вы не имеете практических навыков сварочных работ, то к обвязке свайного фундамента лучше привлечь профессионала. Грамотный монтаж обвязочного пояса может выполнить только опытный сварщик, в противном случае сварные соединения получаются хрупкими, что несет опасность как для фундамента, так и для самой постройки.

При выполнении монтажа усиления фундамента на винтовых сваях нужно соблюдать несколько правил:

• Оголовок просто надевают на свайную опору, как крышку. Приварка оголовка нужна для того, чтобы он не прокручивался при монтаже вертикальной обвязки. Манжету оголовка прихватывают только в 3-4 точках. Приварка по всей окружности сильно ослабляет металл.
• Уровень обрезки винтовых свай в один уровень и точки приварки элементов бокового усиления фундамента лучше отмечать с помощью нивелира, водяного или лазерного уровня.
• Между нижним краем уголка и уровнем грунта должно быть не менее 0,1-0,2 м. Если приварить уголок ниже, то из-за сил морозного пучения почва поднимется и порвет сварные соединения.
• Крепление профиля к телу сваи тоже должно быть правильным. Уголковый профиль нужно приваривать под манжетой оголовка, встык точно между осями свай. Если сваривать металлические уголки внахлест, то такой сварочный шов со временем теряет свою целостность. В результате разрыва обвязочный пояс перестает выполнять свою роль — свая уходит в сторону, фундамент теряет несущую способность.
• При желании сэкономить на строительстве фундамента для его усиления зачастую используют уголок недостаточной толщины или с маленькой шириной полки. Неправильно сделанная боковая обвязка — деньги на ветер. При воздействии нагрузок тонкий металл сгибается, диагональные связи отрываются от вертикальных опор, что приводит к постепенному расшатыванию свай, потере фундаментом устойчивости.
• Применение б/у профиля для монтажа перемычек нежелательно, рекомендуется использовать только новый уголок. Металлический профиль, бывший в употреблении, возможно подвергался чрезмерным нагрузкам, которые вызывают образование микротрещин, абразивного износа, искривлений. Визуально, без специальных инструментов, невозможно определить наличие дефектов в структуре металла.
• Без качественной антикоррозионной защиты уголок из углеродистой стали быстро покрывается ржавчиной. Со временем сталь теряет твердость, износостойкость, разрушается структура металла.

Строительство на наклонной местности стало проще благодаря винтовым сваям

При выполнении строительного проекта, требующего фундамента, очень важно, чтобы готовое изделие было прочным и надежным, чтобы здание не рухнуло со временем. Когда строение построено на склоне, все становится экспоненциально труднее завершить. По этой причине винтовые сваи упростили устройство фундамента не только в конструкции, но и в процессе строительства.

 

Проект фундамента

Спиральные сваи Techno Metal Post могут быть адаптированы для конкретных нужд данного проекта. Наши штатные инженеры изучают компоненты, необходимые для проектирования, и учитывают следующее… сжатие, растяжение и боковые силы, которые будут воздействовать на сваю после ее установки. После этого они могут выбрать диаметр и необходимое количество свай, диаметр спирали и давление грунта, в котором они должны быть установлены. Наша команда инженеров обеспечивает профессиональное, утвержденное нормами и безопасное фундаментное решение для каждого проекта.

После того, как каждая свая успешно установлена, конструкция служит завершенной структурной единицей, каждая из которых выполняет свою индивидуальную работу, передавая общую нагрузку. В сочетании с нестандартной системой кронштейнов сваи фундамента соединяются с основным материалом конструкции (который может быть сталью, бетоном или деревом) и фиксируется на месте. При использовании винтовых свай не требуется копать или уплотнять сваи.

Когда вы создаете наклонную поверхность, всегда возникает вопрос о боковой устойчивости. Если это будет проблемой для вашего проекта (с уклоном или без), винтовой свайный фундамент можно легко отрегулировать с учетом этой дополнительной силы. Некоторые винтовые сваи могут быть сконструированы так, чтобы иметь вторую часть спирали. Вбитую сваю (то есть установленную под углом к ​​склону) можно соединить рядом с вертикальным стволом сваи и приварить к основной системе кронштейнов. Если конструкция имеет надземную часть, то балки и стойки для основной конструкции можно дополнительно укрепить непосредственно с помощью угловых раскосов, как показано на фото выше.

 

Процесс строительства

Проект любого фундамента прекрасно выглядит на чертежах, но в конечном итоге его необходимо построить на месте. Традиционные основания и фундаменты требуют земляных работ, опалубки, установки арматуры и заливки/отверждения бетона. Помимо планирования и выполнения, бетон также должен затвердеть, прежде чем на него можно будет воздействовать какой-либо нагрузкой. Всю эту дополнительную работу можно устранить, используя базовую конструкцию фундамента из винтовых свай. Одна машина компактных размеров позволяет бригаде выполнить монтаж, необходимый даже для самых прочных фундаментов. Небольшая платформа с регулируемыми стойками используется для создания плоской поверхности, на которой экипаж может безопасно выполнять свою работу.

 

Какой глубины должны быть винтовые сваи?

Бетонные фундаменты имеют минимальную глубину, которую они могут достичь (ниже линии промерзания для умеренного климата), и они должны быть достаточно широкими для ширины фундамента и нагрузки на конструкцию. Спиральные сваи, с другой стороны, могут быть достаточно глубокими, чтобы они были закреплены в подходящем грунте внизу. Хороший грунт подтверждается измерением крутящего момента от бурильной головки на монтажном оборудовании, который затем преобразуется в результат несущей способности. Это позволяет, при необходимости, сделать глубину значительно ниже любого бетонного фундамента. Как только желаемая грузоподъемность достигнута, свая получает окончательное вращение, а затем фиксируется на месте, обеспечивая безопасность.

В своем следующем проекте рассмотрите альтернативу винтовым свайным фундаментам. У нас есть обширная сеть установщиков, которые готовы предоставить решение для вас!

Можно ли использовать винтовые сваи для деревянного каркаса?

Том | 28 июня 2022 г. | Консультация

Будь то бассейны, навесы или пристройки к дому, деревянные каркасы являются популярным выбором для строительных проектов. Деревянные рамы часто более экономичны. Они облегчают создание индивидуального дизайна. И они известны тем, что обеспечивают большую точность с точки зрения отвеса стен и квадратных комнат по сравнению с другими решениями. Но есть вопросы о лучших основаниях для работы. И многие спрашивают нас, можно ли использовать винтовые сваи для деревянных каркасных домов.

Типы фундаментов для деревянных каркасов

Существует несколько различных типов фундаментов, подходящих для использования с деревянными каркасными конструкциями. Они различаются в зависимости от типа конструкции и ее проектируемой нагрузки.

Фундаменты на подушках

Обычно используемые для поддержки отдельных колонн или столбов, фундаменты на подушках предполагают выемку грунта в районе, где должна быть расположена каждая стойка. Это часто используется для садовых конструкций, таких как декоративные арки.

Ленточные фундаменты

Один из наиболее широко используемых вариантов для больших конструкций, ленточный фундамент предполагает укладку полосы бетона в качестве основания для каждой стены. Обычно завершается трехрядным слоем кирпича ниже уровня пола. Эти основы служат долго. Однако, поскольку это неэкологичный продукт, многие новые разработчики пытаются найти способы избежать использования бетона.

Сплошные фундаменты

Сплошные фундаменты, состоящие из «плота» из железобетонных плит на основе из уплотненного твердого сердечника, покрывают всю площадь конструкции, чтобы помочь с распределением веса. Этот тип фундамента часто предпочитают на рыхлых грунтах. Но, опять же, не хватает зеленых полномочий.

Винтовые сваи

Винтовые сваи, не требующие особых земляных работ, являются одним из самых простых и наименее инвазивных методов фундамента для деревянных конструкций. И они подходят для большинства типов почв, за исключением грунта с препятствиями и коренных пород. Просто уточните у поставщика винтовых свай, какой тип сваи подходит для ваших условий.

Как установить винтовые сваи для деревянного каркаса?

Монтаж винтовых свай одинаков независимо от проекта, для которого вы его используете. Есть два основных метода.

Установка винтовых свай вручную или с помощью ручной машины

Если вы работаете на небольшом пространстве, над небольшим проектом или просто не хотите тратиться на наем машин для земляных работ, вы можете установить винтовые сваи с помощью рука. Вам просто потребуются два желающих, установочный комплект и два 1,5-метровых ломика. После того, как вы изложили свои планы и решили, где вам нужно разместить каждую спиральную сваю, просто сделайте небольшое пилотное отверстие. Затем вставьте кончик сваи и медленно вращайте его, пока он не достигнет необходимой глубины. Для больших свай вы также можете нанять ручную установочную машину, чтобы ускорить процесс.

Иногда бывают случаи, когда вам нужно установить вручную, но вам нужно установить с большим крутящим моментом. В этих случаях вам может понадобиться эклектичная установочная машина или установочная машина с питанием от генератора. В таких случаях поставщик винтовых свай должен проконсультировать вас.

Установка винтовых свай с помощью машин для наземных работ

Для более крупных проектов многие люди предпочитают использовать для установки винтовых свай машины для наземных работ, такие как экскаваторы или мини-погрузчики. Процесс в целом аналогичен, хотя и заметно быстрее, чем ручная установка! Вам нужен один человек, чтобы управлять транспортным средством, другой, чтобы направлять сваи.