Какие сваи выбрать для каркасного дома? Об этом знают единицы

Свайное несущее основание считается надежное, недорогое и быстровозводимое. На подвижных влажных грунтах, участках со сложным рельефом такой тип фундамента часто бывает единственной возможностью реализовать строительный проект.

Использовать сваи для одноэтажного дома можно металлические винтовые и железобетонные. Какие из них больше подойдут – зависит от характеристик здания, свойств почвы на участке, глубины залегания грунтовых вод.

Какие конкретно подойдут сваи для одноэтажного дома, определяют в проектной организации. Процесс называется «расчет фундамента».

• Проведение на участке гидрологических и геологических изысканий.
• Определение нагрузок, воздействующих от здания на фундамент.
• Выполнение расчетов на основании полученных данных.
• Разработка чертежей.
• Составление и согласование с заказчиком сметы.

Последние два этапа рабочие. Они вырисовывают общую картину фундамента, его стоимости. Первые три этапа направлены непосредственно на определение типа свай под одноэтажный дом.

Каждый тип свай предназначен для установки в определенных условиях. К примеру, металлические винтовые опоры не всегда удается вкрутить в каменистый грунт. При повреждении лопасти снижается несущая способность сваи. О камни разрушается защитное покрытие. Металл подвергается коррозии, снижается срок службы свайной опоры. На подвижных, пучинистых, рыхлых грунтах винты считаются лучшим выбором для фундамента. Основание недорогое для одноэтажного жилья, несложное в обустройстве.
ЖБ сваи обойдутся дороже винтов из-за сложности установки, но без них не обойтись на сложном участке, где невозможно использовать стальные винты. Железобетонные опоры дольше прослужат в постоянно увлажненных почвах, так как не боятся коррозии.
Металлические и ЖБ сваи считаются универсальными. Чаще всего они подходят для всех типов участков с рельефом разной сложности. Однако из-за особенностей монтажа, срока службы опор в определенных условиях оптимально их правильно выбрать по материалу изготовления. Сделать это можно после проведения инженерных изысканий на участке.

Геологические изыскания дают понять, из каких пород состоит грунт на участке под застройку. Специалисты определяют твердость почвы, склонность к сезонной подвижности. По полученным результатам определяют, какая свая будет обладать наилучшей несущей способностью для будущего здания.
Гидрологические изыскания нужны для определения степени насыщенности почвы водой, уровня залегания водоносных слоев. Большое количество влаги снижает несущую способность свай. Если под водным горизонтом нет надежного слоя для опирания винта, оптимально одноэтажный дом поставить на висячие ЖБ сваи. Они удерживаются в почве благодаря силе трения, образующейся между участками соприкосновения.

Какие больше подойдут сваи для одноэтажного дома, определяют по предполагаемым нагрузкам, воздействующим на них от здания. Учитывают вес конструктивных элементов и второстепенных факторов:

• несущих стен;
• межкомнатных перегородок;
• перекрытий;
• крыши;
• самого фундамента;
• снегового покрова;
• полезной нагрузки, образующейся от мебели, оборудования, проживающих в доме людей.

Наибольшей нагрузкой обладает каменный дом, несмотря на наличие одного этажа. Кирпичные, монолитные, из натурального камня здания тяжелые. Под них проектом сразу предусматриваются ЖБ сваи. Металлические винты допускается ставить, но из-за выдерживания меньшей несущей нагрузки их требуется чаще располагать на свайном поле. Увеличивается стоимость свайно-винтового фундамента, что не оправдывает его монтаж.

Под тяжелый каменный дом сваи надо соединять ростверком в виде бетонной ленты или монолитной плиты. Значительный вес самого фундамента также склоняет в пользу выбора ЖБ опор.
Одноэтажный дом из бруса, бревна или построенный по каркасной технологии – легкий. Использование под него ЖБ свай экономически не оправдано. Легкие дома обычно проектируются на фундаменте из винтовых свай. Ростверком несущего основания часто служит обвязка из металлопроката или бруса, что существенно снижает общий вес конструкции.

Популярным стеновым материалом выступают блоки из ячеистых бетонов. Благодаря простоте монтажа и доступной стоимости, стройматериал востребован при строительстве одноэтажных домов. Здания меньше весят от каменных построек. Если условия позволяют, блочный дом также выгоднее поставить на винтовых опорах.
Полезные нагрузки для каменного и деревянного дома будут одинаковые. Показатель просто учитывают, как необходимый фактор. Точно узнать предполагаемую нагрузку сложно, ведь на этапе строительства дома еще не знают, какая будет мебель, бытовая техника, другие предметы обстановки. Показатель для расчетов берут средний – 150 кг/м2.

Конструкция крыши немаловажную играет роль при выборе свай для одноэтажного дома.
Она оказывает на несущее основание две нагрузки:

• Собственный вес. Масса стропильной системы двух сходных по конструкции крыш примерно одинаковая. Разницу в весе создает наличие теплоизоляционного пирога, тип используемого кровельного материала. Тяжелой считается утепленная крыша, укрытая асбестоцементным шифером. Под такой одноэтажный дом возможно выгоднее сразу предусмотреть ЖБ сваи. Сама теплоизоляция имеет небольшой вес. Если крыша утепленная, но покрыта гибкой кровлей, профнастилом, ондулином, металлочерепицей, она легче от кровли с асбоцементным шифером. Дом с большей вероятностью может быть установлен на винтовые сваи.
• Снеговая нагрузка. Показатель определяется конкретно для каждого региона. Существуют табличные значения. Наивысшая нагрузка характерна для северных районов, достигающая значения 190 кг/м2. Показатель в центральных регионах составляет 100 кг/м2. Наименьшая нагрузка в южных районах. Показатель не превышает 50 кг/м2.

Чем выше снеговая нагрузка, тем больше вероятность проектировки фундамента на ЖБ опорах. Однако показатель не определяется только табличными данными для каждого региона. Во внимание берется форма крыши, площадь и уклон скатов. На пологой кровле снег больше скапливается, поэтому снеговая нагрузка высокая. С увеличением угла наклона и уменьшением площади скатов нагрузка от снега снижается.

Когда известны результаты инженерных изысканий, определены нагрузки по первым наброскам проекта одноэтажного дома, проектировщики приступают к расчетам. Первым делом определяют оптимально подходящее для конкретного здания сечение свай под фундамент.

Металлические винтовые опоры подойдут диаметром 89, 108, 133 мм. Производит и устанавливает их компания Эндбери. Опоры имеют толщину стенок 4 мм, оснащены сварными лопастями. Металл для защиты от коррозии покрыт грунт-эмалью или горячей оцинковкой. Винты сечением 89 мм больше подойдут под легкие постройки: баня, сарай, летняя кухня. Дом оптимально ставить на винты диаметром 108, 133 мм.
ЖБ свайные опоры в малоэтажном строительстве чаще используются квадратного сечения. Компания Эндбери производит забивные стержни с размером стенок 150х150, 200х200 мм. Применяет бетон М400 класса b30. Армокаркас выполнен прутом толщиной 10 мм. ЖБ опоры сечением 150х150, 200х200 мм выдержат одноэтажный дом из любого существующего стенового материала.

Вторым этапом рассчитывают длину свай. Она должна быть таковой, чтобы низ опоры надежно упирался в устойчивый слой грунта. Учитывают глубину промерзания почвы, так как стержни погружают ниже критической точки. Важным фактором считается ландшафт участка под застройку. Верхняя часть свай должна выступать над землей на одном уровне. Если участок под застройку расположен на склоне, в низинах ставят сваи большей длины, чем стержни, располагаемые на возвышенности.

Металлические сваи для одноэтажного дома на устойчивой почве устанавливают длиной от 2,5 м. Оптимально предусмотреть запас 20-50 см. Если длина стержня окажется лишняя, верхнюю часть срезают болгаркой.

Забивные ЖБ опоры компания Эндбери производит длиной 3-6 м. Из-за высокой несущей способности трехметровых свай обычно достаточно под одноэтажный дом. Если на участке несущие слои глубоко залегают или он расположен на склоне, с большой вероятностью придется применять ЖБ опоры длиной до 6 м или использовать наращивание.

Когда все параметры определены, рассчитывают количество свай. Сначала сумму всех нагрузок умножают на расчетные коэффициенты надежности. Результат делят на показатель несущей способности одной сваи определенного типа. Вычислив количество опор, приступают к разработке свайного поля.

Схема расположения стержней разрабатывается с учетом равномерного распределения по периметру несущих стен. Шаг выдерживают от 2 до 3 м. Параметр зависит от погодных условий конкретного региона, свойств грунта, веса здания.
Стержни устанавливают по углам постройки, в местах стыковки конструктивных элементов. Если предполагается по проекту каменный тяжелый камин, печь, под них ставят дополнительные опоры.

Проект каждого дома разрабатывается индивидуально с учетом размеров всех конструктивных элементов. Когда известны основные параметры здания, под него проектируется фундамент. Наглядным примером возьмем наиболее распространенный среди застройщиков тип жилья – одноэтажный каркасник с мансардой.
Дом имеет следующие параметры:

• Крыша вальмового типа. Кровельным покрытием служит металлочерепица.
• Высота основного этажа снаружи 3 м, внутри помещения – 2,7 м.
• Высота мансардного этажа – 1,5 м.
• Межкомнатные перегородки толщиной 8 см обшиты гипсокартоном без закладки утеплителя.
• Наружные стены с закладкой теплоизоляции толщиной 15 см.
• Общая длина всех межкомнатных перегородок составляет 25 м.
• Размеры одноэтажной постройки – 6х6 м.

Строительство предполагается на участке с залеганием глинистых грунтов глубиной 3 м. Рельеф ровный без перепадов высот. Снеговая нагрузка региона составляет 180 кг/м2.

Под дом экономически выгодно и целесообразно сделать фундамент из винтовых свай сечением 108 мм. Длины стержней хватит 3,5 м, но лучше взять с запасом – 4 м. Располагать винты нужно по углах, середине наружных и внутренних стен.
Следующим этапом рассчитывается нагрузка каждого конструктивного элемента с учетом коэффициента его надежности:

• Наружные стены. 4 стены х длину 6 м х высоту 4,5 м х массу 50 кг х коэффициент 1,1 = 6600 кг.
• Внутренние стены. 2 стены двух этажей х длину 6 м х высоту этажа 3 м х массу 50 кг х коэффициент 1,1 =1980 кг.
• Перегородки. Общая длина 25 м х высоту помещения 2,7 м х массу 27,2 кг х коэффициент 1,2 = 2204 кг.
• Перекрытия, исполняющие роль пола 1 и 2 этажа. Длину 6 м х ширину 6 м х массу 150 кг х коэффициент 1,1 = 11880 кг.
• Крыша. Размеры скатов вальмой кровли (6 м х 6 м х коэффициент 1,2)/наклон скатов cos45о = 3702 кг.
• Фундамент, предварительно состоящий из 9 винтовых свай. 9 винтов х массу одного элемента 40 кг х коэффициент 1,05 = 378 кг.
• Полезная нагрузка. 2 уровня х (установленное среднее значение 150 кг х длину дома 6 м х ширину 6 м) х коэффициент 1,2 = 12960 кг.
• Снеговая для региона. Табличное значение 180 кг х площадь крыши 36 м х коэффициент 1,4 = 9072 кг.

Общий показатель рассчитывается суммированием всех нагрузок. Значение в данном примере 48776 кг округляется до 48,8 т. Несущая способность одного винта сечением 108 мм составляет 5-7 т. Среднее значение берется 6 т. Количество винтов рассчитывается делением: 48,8 т/6 т = 8,13. Округление идет всегда в большую сторону. Как и предполагалось, для одноэтажного каркасного дома 6х6 м нужно 9 винтовых опор сечением 108 мм.
Железобетонные квадратные сваи для одноэтажного дома рассчитываются по аналогичному принципу. Они точно так же хорошо подходят для фундамента, как и винтовые опоры. Для получения точных расчетов и надежного несущего основания работы оптимально доверять профессионалам