Как рассчитать глубину погружения
Глубина погружения винтовых свай определяется глубиной залегания плотных слоев грунта. Попытки использования «висячих» винтовых свай обычно заканчиваются постепенными оседаниями или деформациями ростверка, ведущими к разрушению наружных стен.
Обычный расчет несущей способности грунта дает вполне точные данные, но они показывают только текущую обстановку на участке. При изменении ситуации — подъеме уровня грунтовых вод, сезонных подвижках, возникновении нагрузок морозного пучения — расчетные данные становятся неактуальными.
Поэтому единственно правильный и эффективный вариант решения вопроса — пробное бурение или, как минимум, погружение пробной сваи. Глубина, на которой возникает контакт с твердыми слоями, и есть искомая величина.
Расчет ростверка
Расчет ростверка — ответственная и крайне сложная инженерная задача. Все, что может сделать неподготовленный человек самостоятельно — вычислить количество материалов, необходимых для создания той или иной конструкции.
Для полного расчета надо обратиться в специализированную организацию. Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором (лучше несколькими), чтобы получить определенные данные.
Для самостоятельного подсчета количества материалов требуется определить общую длину ростверка. Если планируется деревянный или металлический пояс, эта длина и будет являться нужным количеством материала. С бетонными конструкциями несколько сложнее:
Пример расчета: допустим, имеется дом 6 : 8 с двумя внутренними несущими стенами 6 и 4 м.
Тогда общая длина ростверка:
(6 +
Затем считаем объем. Для этого надо вычислить площадь сечения.
Если лента имеет 40 см в высоту и 30 в длину, площадь сечения составит:
0,4 · 0,3 = 0,12 м 2.
Объем бетона, необходимый для отливки:
0,12 · 38 = 4,56 м3.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
При выполнении расчетов необходимо использовать одинаковые единицы измерения, иначе полученные значения будут некорректными.
Требование к обвязке фундамента
Выполняя строительные работы своими руками, необходимо обращать внимание на следующие факторы:
- Качество используемых пиломатериалов. При монтаже несущих конструкций необходимо выбирать хвойные породы древесины, 1-го или 2-го сортов. Фактическая влажность древесины должна составлять 12%.
- Соответствие заданным размерам.
- Качественное крепление всех компонентов. Особенно в местах соединения обвязки с фундаментом.
- Качественная гидроизоляция места соединения обвязки с металлическими или бетонными частями фундамента.
- Обработка древесины противопожарными и противогрибковыми средствами. При этом каждый брусок должен быть обработан до начала монтажа.
Выбор материала
Выше было сказано, что нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте может быть выполнена из деревянных или металлических брусьев. Использование дерева более целесообразно. Однако, отдавая предпочтение данному материалу, строители вновь окажутся перед проблемой выбора.
Полезное: Возводим ленточный фундамент для каркасного дома
Сегодня в строительстве используются два типа деревянных балок:
- Клееный брус.
- Цельный брус.
Первый вариант отличается повышенной прочностью и надежностью. Такую древесину можно использовать при большой нагрузке или для создания пролетов. Правда, стоимость балок из этого материала выше, чем на аналогичные балки из цельного бруса.
Чаще всего в индивидуальном строительстве используют цельный брус. Выбор этого материала позволяет существенно сэкономить средства.
Крепление обвязочной конструкции к фундаменту
В большинстве случаев обвязку к фундаменту крепят при помощи анкеров. Для проведения крепежных работ используют болты анкерного типа диаметром от 12 до 16 мм.
Длину подбирают так, чтобы создавалось надежное крепление бруса. Анкер должен входить в брус как минимум на 10 см. В идеале крепление должно быть сквозным.
К сваям бруски крепят при помощи болтов диаметром 12 мм и более. Также в качестве крепежного элемента можно использовать шпильки аналогичного сечения. Все крепежные компоненты необходимо обработать антикоррозийным средством.
Соединения обвязочного бруса
Выполняя монтаж своими руками, следует уделить внимание креплению обвязки в углах, а также в местах соединения стен (наружных и внутренних). Если строение имеет большую длину, чем используемые пиломатериалы, придется производить обвязку бруса «по длине»
Возможны следующие варианты соединения:
- В половину дерева или в лапу. Этот способ подходит для увеличения длины.
- Хвост ласточки. Способ отличается высокой сложностью исполнения, но более герметичен. Его обычно применяют для соединения внутренних и внешних стен.
- Коренной шип. Обычно применяется по углам.
- Встык. Наиболее простой из всех перечисленных способов. Отличается низкой надежностью.
В зависимости от сечения бруса обвязки, используют то или иное соединение. Соединение должно располагаться на уровне 2-3 высоты используемой балки. Для увеличения показателей надежности соединения применяют нагели.
Обвязка как пол каркасного дома
Обвязка фундамента каркасного дома может использоваться как элемент чернового пола. Это рациональное решение, позволяющее сэкономить средства. В данном случае брус будет выступать в роли балок несущего типа. Между балками находится теплоизоляционный материал. Сверху каркас покрывают половым «пирогом» (для первого этажа).
Полезное: Рассчитываем фундамент для каркасного дома
Толщина утеплителя подбирается исходя из климатических особенностей региона. В большинстве случаев строители используют утеплитель толщиной 15-20 см.
Последовательность возведения
Веранда на сваях к дому строится в несколько этапов, они не сложны и доступны даже не профессионалам.
Разметка фундамента
С помощью колышков, шпагата и рулетки, рассчитывается количество и места для монтажа опор, определяется периметр будущей террасы на винтовых сваях. Рассчитывая какое количество свай потребуется, стоит учесть, что максимальный шаг не должен превышать 1,5 метра.
Забиваем колышки на местах, где будут расположены сваи, и натягиваем шпагат, чтобы определить отклонение от центра.
Обустройство обвязки, лаг и настила
Для того, чтобы распределить нагрузку будущей террасы на грунт равномерно и более надежно зафиксировать опоры, монтируется ростверк. Самый простой вариант — использовать для этого брусья, уложенные на сваи по периметру и параллельно друг другу. Крепится ростверк на оголовках с помощью усиленных анкеров или болтов, со стороны оголовков свай, между собой брусья соединяются при помощи пазовых соединений либо металлических уголков. Между брусьями и оголовками обязательно укладывается рубероид. В качестве альтернативы можно сварить металлическую обвязку из швеллера или профильной трубы.
Далее по периметру конструкции, при помощи металлических уголков и шурупов, крепятся лаги с промежутком в 50–60 см. На них укладывается доска или древесно-композитный декинг.
Установка опор и монтаж кровли
Одним из заключительных этапов является установка торцов. Для этого выполняем следующие шаги:
- Столбы, которые будут служить торцами, устанавливаются вертикально на обвязку так, чтобы одной стороной плотно прилегали к лагам. Основания бруса крепятся при помощи специальных строительных скоб и уголков.
- Затем на них монтируем брус верхней обвязки. Получился своеобразный каркас.
- Следующим этапом будет обшивка каркаса, если веранда будет закрытого типа и установка крыши.
Для устройства кровли лучше использовать легкие конструкции: столбы или стойки из профилированного металла, дерева. Стропила навеса крепят к стропилам дома или непосредственно к стене. На стропила навеса укладывают обрешетку. Обрешетка может быть сплошной (для рулонных материалов) и разреженной (для листовой кровли). Сверху крепится непосредственно сама кровля.
В качестве кровельного материала подходит монолитный или сотовый поликарбонат, закаленное стекло, дерево, металлочерепица, профнастил и др.
Устройство стен веранды
Для обшивки стен используют цокольный или фасадный виниловый сайдинг, вагонку, доску. Также красиво смотрится остекление пластиковыми стеклопакетами во всю стену.
Варианты обвязки
Обвязка свай брусом
Фундамент, обвязанный брусом.
Часто для обвязки используют брус, изготовленный из древесины хвойных деревьев, поскольку его стоимость в разы меньше подобных изделий, сделанных из древесины лиственных пород, а отличия в эксплуатационных характеристиках минимальны.
Перед установкой ростверка на брус обязательно наносят специальные антисептические составы, предотвращающие разрушение древесины под воздействием атмосферных факторов, и покрывают битумным гидроизоляционным слоем. Последний придает брусу водоотталкивающие свойства.
При обвязке свайно-винтового фундамента брусом делают следующее:
Оголовок сваи монтируется после выравнивания (обрезания) сваи и после заливки внутрь неё бетона (в случае необходимости).
- Аккуратно выравнивают установленные сваи так, чтобы столбы находились точно на одном уровне.
- На сваи монтируют оголовки.
- Выполняют гидроизоляцию материала.
- На брусе, который приходится на стыки углов дома, выпиливают пазы нужного размера для последующего соединения деревянных частей между собой.
- Брус выкладывают на оголовки свай по периметру вдоль всего контура фундамента таким образом, чтобы стыки обособленных частей ростверка скреплялись между собой на оголовках. Места стыков при этом прокладываются жгутом для лучшего уплотнения.
- Выравнивают ростверк и тщательно проверяют угол: он не должен отклоняться от 90 градусов.
- Фиксируют брус на оголовках свай посредством саморезов.
Обвязка свай доской
При монтаже свайного фундамента обвязка доской имеет ряд бесспорных достоинств по сравнению с брусом:
- При проведении работ в брусе со слишком большим сечением могут появиться трещины либо он значительно деформируется.
- Для изготовления балок длиной более 6 м брус не годится из-за серьезных проблем, которые могут возникнуть при этом.
- Балки из бруса достаточно тяжелые, поэтому для их монтажа потребуется целая бригада рабочих. В то же время балку из досок изготавливают прямо возле фундамента, что значительно проще.
- Балки из досок не требуют дополнительной просушки и отличаются повышенной прочностью по сравнению с аналогами из бруса.
Обвязку винтовых свай с применением доски выполняют по следующему алгоритму:
- Между оголовками свай и собственно обвязкой обязательно делают гидроизоляционный влагонепроницаемый слой, часто из рубероида высокого качества.
Существует и другой способ обвязки доской. Доски склеивают друг с другом и дополнительно скрепляют саморезами и гвоздями. При небольшой толщине досок можно проложить их фанерой для большей прочности
При монтаже важно разнести места состыковки досок на различные сваи и использовать проверенный метод «в полдерева»
Обвязка свай швеллером (двутавром) или профтрубой
Металлические ростверки позволяют использовать свайно-винтовой фундамент при возведении не только деревянных строений, но и зданий из шлакоблоков, пенобетона и газосиликата в один этаж.
Иногда вместо швеллера применяют двутавр, отличающийся большой устойчивостью к сжимающим нагрузкам и обеспечивающий большую жесткость конструкции. Часто используют двутавры с сечением 20. В случае швеллера для несущих стен берут металлические балки с сечением около 30 мм, для остальных – с сечением примерно 20 мм.
Обвязку фундамента швеллером или двутавром производят следующим образом:
- Устанавливают столбы свай на одинаковой высоте и обрабатывают металлические элементы обвязки антикоррозийным средством.
- Металлические балки помещают на сваи так, чтобы они соединялись посередине столбов свай. Швеллер обрезают под прямым углом в местах угловых стыков элементов ростверка.
- Балки приваривают друг к другу и к оголовкам свай.
Обвязка свайного фундамента профтрубой производится практически аналогично, однако устойчивость такого материала к значительным механическим нагрузкам может оказаться намного меньше. Из преимуществ трубы отметим дешевизну и небольшой вес.
Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка
Железобетонная обвязка монолитного типа выходит почти на треть дешевле, чем металлическая, однако она имеет ряд недостатков, основные среди которых – трудоемкость установки и невозможность продолжения строительства до полного отвердевания ростверка. На это обычно уходит не меньше месяца.
Обвязка свай с использованием железобетонного ростверка: итоговый вариант.
При обвязке свай посредством железобетонного ростверка необходимо действовать следующим образом:
- Столбы свай выставляют на один уровень.
- Из обструганных досок изготавливают опалубку для дальнейшей заливки бетоном, которую изнутри оббивают клеенкой для предотвращения утечек.
Готовая деревянная опалубка на бетонных сваях.
Брус или доска – что лучше?
Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.
Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.
Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.
Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.
Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).
С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).
Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.
Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.
Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.
| Диаметр резьбы, мм | 6 | 8 | 10 |
| Диамер сверла, мм | 4,5 | 6,5 | 8 |
Пошаговая инструкция по монтажу своими руками
Рассмотрим порядок действий при создании свайно-винтового фундамента.
Работы ведутся поэтапно, последовательность действий имеет строго определенную очередность:
Подготовка
Свайно-винтовой фундамент имеет важную особенность — он может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания (планировки).
Возможно строительство на склонах или в складках, что позволяет эффективно использовать неудобные с точки зрения традиционного строительства участки. Поэтому подготовительные работы можно свести к очистке участка от растений, посторонних мешающих предметов.
Произвести разметку,все точки установки свай отметить колышками. Затем на местах установки делаются небольшие (до 30 см) углубления, которые облегчают вход лопастей в грунт.
Плодородный слой почвы создает заметное сопротивление из-за обилия корней, стеблей растений и прочих препятствий, поэтому его лучше удалить.
Погружение свай
Установка винтовых свай производится либо вручную, либо механическим способом. Ручной монтаж возможен при наличии относительно мягкого грунта без техногенных включений или скальных обломков.
Диаметр стволов, доступный для ручного погружения, ограничен 87 мм.
Наиболее распространенные сваи диаметром 108 мм часто оказываются слишком трудны из-за высокого сопротивления грунта.
Машинный способ позволяет получить качественный монтаж винтовых свай, с соблюдением определенного угла, усилия завинчивания и глубины.
Мощность строительной техники позволяет свободно работать со сваями до 159 мм диаметром, чего вполне достаточно для строительства частного дома довольно большого размера.
Погружение свай производится на заранее заданную глубину. Обычно она определяется уровнем залегания плотных слоев, или сила сопротивления грунта превышает допустимое для данного ствола усилие, срывающее технологическое отверстие.
Свая, достигшая нужной величины сцепления с грунтом, вращается с большим усилием или вовсе прекращает это делать.
Пытаться продолжать вращение нельзя — сварка может не выдержать, лопасти оторвутся и свая станет неспособной к выполнению своих функций.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При установке винтовых свай запрещается делать реверс — пытаться выкрутить ствол обратно. Это ослабляет сцепление лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения в этом месте
Обвязка
После установки всех свай выполняется подрезка. Это процедура, позволяющая подогнать высоту торчащих из грунта стволов к единому уровню, образовать из них ровную горизонтальную плоскость.
Устанавливают лазерный уровень с функцией построения плоскостей на необходимой высоте и отрезают лишние участки труб.
После подрезки внутренние полости свай заполняют бетоном, повышая их прочность.
Затем производят монтаж обвязки (ростверка) — пояса, соединяющего все сваи в единую систему и одновременно служащего опорным элементом для стен дома. Обрезанные верхушки накрываются оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются металлические или деревянные балки.
Для фиксации на площадках имеются технологические отверстия под болтовые соединения.
ВАЖНО! Иногда обвязка и ростверк представляют собой разные элементы. Обвязка выполняется ниже уровня монтажа ростверка и соединяет между собой все сваи, образуя систему наподобие решетки
Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов
Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов.
Брус или доска – что лучше?
Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.
Брус, одна сторона которого равна 200 мм, укладывается на оголовки меньшей стороной. Высота обвязки при этом получается равной 200 мм.
Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.
AlexSpb Пользователь FORUMHOUSE
Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.
Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.
Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.
builder Пользователь FORUMHOUSE
Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.
Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).
Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).
С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).
Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.
Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.
Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.
| Диаметр резьбы, мм | 6 | 8 | 10 |
| Диамер сверла, мм | 4,5 | 6,5 | 8 |
