Каркасный дом на винтовых сваях

Преимущества винтовых свай

В отношении веса каркасных домов железобетонные винтовые сваи обладают избыточной несущей способностью, поэтому нецелесообразно переплачивать за дорогие конструктивные элементы и аренду оборудования для их вкручивания. Металлические винтовые сваи намного проще в монтаже и способны удерживать вес каркасного сооружения.

Положительные характеристики винтовых свай, которые обуславливают их широкое применение для строительства каркасных домов:

1. Дешевизна.
2. Простой монтаж.
3. Быстрое возведение.
4. Разнообразие моделей.
5. Достаточная несущая способность.
6. Ремонтопригодность.
7. Возможность строительства на склонах.

Какие выбрать?

В зависимости от геологических условий и особенностей проектной конструкции выбирают модель винтовых свай. Определяющие характеристики опорных элементов:

• ширина лопасти;
• диаметр столба;
• длина трубы;
• тип наконечника;
• толщина металла.

Для каркасных домов с несущей нагрузкой 5–9 т используют винтовые сваи диаметром 108 мм и толщиной трубы 4-5 мм. Вес построек в несколько этажей может достигать 14 т, тогда выбирают стержни с размером сечения – 133 мм. В большинстве случаев подходят сваи со стандартным размером лопастей – 250–300 мм.

Как рассчитать?

На какую глубину закручивать винтовые сваи? Минимальная глубина закладывания свай рассчитывается исходя из уровня промерзания почвы. При этом наконечник опоры должен упираться в твердый несущий пласт. Для этого на этапе геологических исследований анализируют состав почвы и высоту слоев.

Например, в преобладающей части московского региона глубина промерзания грунта равна 1,5 м, тогда как в северных – этот показатель составляет 2,4 м. Это значение принимается за глубину фундамента.

Высота свай рассчитывается исходя из таких показателей, как:

• высота снежного покрова зимой;
• температурный режим в помещении;
• уровень подземных источников;
• вероятность подтопления;
• тип рельефа на участке.

Минимальна высота свай – 20 см, но на практике этот показатель редко опускают ниже 30 см. уровень цоколя подбирают индивидуально в зависимости от исходных условий.

Определяясь с моделью силового элемента, выбирают сваи с запасом по длине минимум в 0,5 м, чтобы было удобно выровнять высоту фундамента по горизонтали. Чаще всего для строительства каркасных домов используют стандартный типоразмер опор – 108х300х2500 мм.

Как рассчитать расстояние между сваями? Шаг между ближайшими силовыми элементами рассчитывают, основываясь на потребности в опорах. Сваи обязательно устанавливают в местах, где сооружение оказывает максимальную нагрузку на почву: под углами и точками пересечения несущих стен.

Если расстояние между столбами превышает 3 м, то посередине устанавливают промежуточные опоры. Рекомендованный шаг для винтовых свай – 1,5–2,5 м.

21.11.2019

Подготовительные работы

Прежде чем переходить к монтажу фундамента, нужно провести подготовительные работы. От данного этапа будет зависеть надежность и прочность возведения.

Этапы работ:

• Сначала нужно разровнять место постройки дома. Следует удалить все корни, деревья, траву, дерн и пни.
• После этого необходимо сделать контурную разметку возведения. При этом нужно отметить все углы, сохраняя при этом необходимую дистанцию с домами по соседству.
• Чтобы верно расположить дом на участке, нужно учесть несколько важных факторов, включая предполагаемую высоту постройки, а также местоположение прочих строений.
• После завершения разметки нужно установить подушку из песка или земли.

На этом подготовительные работы можно считать завершенными.

Размеры и комплектация дверей

Монтажные работы с участием специалиста обойдутся не дешево, поэтому лучше освоить процесс самостоятельно. Дверные конструкции с коробом могут быть в виде складного варианта, раздвижного или распашного. Последние модели считаются самыми востребованными. Обусловлено это тем, что механизм двери прост и подходит для межкомнатных проемов в небольших помещениях. Дверь также бывает лево- и правосторонней, а некоторые производители выпускают изделия не с одной, а сразу с двумя створками. Стоит учитывать также размеры двери, особенно во время покупки. Популярные размеры:

Одностворчатая межкомнатная дверь/мм	Двустворчатая межкомнатная дверь/мм
710	1340
810	1540
910	1840
1010

Стандартная высота дверного проема может варьироваться от 2055 до 2060 мм. В комплекте производитель помимо двери и коробки должен предоставить покупателю наличники и дополнительную фурнитуру для монтажа:

• Петли;
• Ручку;
• Поворотный запор;
• Встраиваемый механизм замка.

Утепляем стены

Наружные стены дома обшивают имитацией бруса, деревянной вагонкой, пластиковым сайдингом, как того пожелает хозяин дома. Утепление лучше сделать при помощи минеральной ваты. Она экологична, долговечна и не горит, что делает каркасники еще более выгодными и востребованными.

Материал запрессовывается во все щели между балок, чтобы убрать пустоты. Уберечь дерево от влаги поможет гидро- и ветрозащитная мембрана, которая крепится поверх утеплителя на стойки, и лишь затем набивается реечная обрешетка для вентфасада, который будет скрыт под внешней облицовкой. Изнутри для обшивки стен подойдет OSB или плиты из гипсоволокна, смонтированные поверх пароизоляции.

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

1. Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.

   Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.

2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
4. Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

• возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
• при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
• ремонтопригодность.

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Тип опор	Преимущества технологии	Недостатки технологии
Забивные железобетонные	повышенная несущая способность (до 20 т); долгий срок службы (более 100 лет); стойкость к коррозии.	необходимость применения спецтехники для заглубления в грунт; появление динамических нагрузок и вибрации, действующих на грунт и ближайшие постройки.
Забивные стальные	широкий выбор моделей с различными конфигурациями и характеристиками; высокий эксплуатационный ресурс.
Забивные деревянные	дешевизна и доступность материала; экологическая чистота.	ограниченная грузоподъемность; сравнительно короткий срок службы; подвержены воздействию почвенной влаги.
Буронабивные	большая несущая способность; продолжительный срок службы; изготовление ручным способом.	большой расход бетона; сложно рассчитать несущую способность; необходимо укреплять стенки от обрушений.
Винтовые металлические	относительная дешевизна; высокая грузоподъемность; возможность монтажа своими руками; возможность повторного использования.	подверженность коррозийным процессам; недопустимость заглубления в грунт с каменистыми включениями, которые могут повредить лопасти.
Винтовые железобетонные	прочнее металлический винтовых свай и удобнее при монтаже, чем забивные ж/б аналоги; не подвержены коррозии.	имеют значительный вес; сложно выдержать соосность при монтаже.

Устройство фундаментов из винтовых свай

Схема установки свай, их глубина заложения и диаметр должны быть указаны в проекте строительства каркасного дома. При проектировании фундамента учитывают:

• Вес здания, снеговые и ветровые нагрузки
• Результаты инженерно-геологических изысканий (уровень грунтовых вод, характеристики почвы)
• Глубину промерзания грунта
• Рельеф местности

Сваи устанавливают:

• По углам дома
• Вместах примыкания внутренних стен к внешним
• Под внешними и внутренними стенами с шагом 1,5 — 3 метра

Сваиввинчивают до твердого грунта, но не менее, чем на глубину промерзания почвы. Для этого выполняют разметку, в местах установки свай роют небольшие приямки. В приямок вертикально (допускается отклонение до 5 градусов) устанавливают сваю. В технологические отверстия вставляют лом и одевает на него два рычага из металлических труб длиной 4 метра.

После ввинчивания свай на проектную глубину их верхнюю часть обрезают болгаркой на отметке верха фундамента. Полость труб заполняют бетоном, который уплотняют. Это увеличивает несущую способность конструкции и стойкость внутренних поверхностей труб к коррозии.

Далее приваривают оголовки, контролируя их положение с помощью горизонтально натянутого шнура или лазерного нивелира. Места соединений покрывают антикоррозийным составом.

Последним этапом является устройство ростверка. Деревянные или металлические балки укладывают на оголовки свай и крепят к ним болтами. Между балками и оголовками настилают два слоя гидроизоляции из рубероида. Под каркасные дома целесообразно применять деревянный брус 150х150 мм. Его сечение обусловлено толщиной слоя утеплителя, укладываемого в стены.

Брус должен быть сухим, перед монтажом его пропитывают антисептическими составами. Качественный брус не всегда имеется в продаже, поэтому его часто изготавливают из трех сбитых между собой обрезных досок шириной 150 мм и толщиной 50 мм. Если доски сбивать вразбежку, можно изготовить балку любой длины.

Многие будущие владельцы не обращаются в строительные компании, чтобы построить каркасный дом, а возводят его своими силами. Но для этого необходимо знать устройство каркасного дома. О том, как строить каркасный дом своими руками читайте в этой статье.

Один из заключительных этапов строительства – обшивка каркасного дома, о которой можно прочитать здесь. Популярным вариантом является использование сайдинга или деревянных панелей.

Стоимость свайного фундамента

Чтобы убедиться в экономической выгоде строительства свайных оснований под каркасные дома, посчитаем стоимость его возведения для внешних стен здания размером 6х9 метров. Для такого дома при шаге установки 3 метра потребуется 10 свай диаметром 108 мм. Грубый расчет показывает, что этого количества должно хватить — вес здания равен 350кг/кв. мх6 мх8 м=16800 кг=16,8 тонн, а несущая способность — 10х10=100 тонн.

Ленточные фундаменты под каркасные дома строят редко, поэтому для сравнения определим стоимость столбчатого основания. Стоимость бетона для фундамента из 10 столбов сечением 40х40 см глубиной 2 м (с наземной частью — 2,5 м) составит 0,4х0,4х2,5х10х3900=15600 руб. Для каждого из столбов потребуется 4 прута арматуры диаметром 14 мм длиной 2,5 м. Стоимость арматуры равна 4х2,5х10х35=3500 руб. Затраты на доску для опалубки — 0,4х2,5х0,02х10х4500=3600 руб. Общая стоимость столбчатого фундамента составит 15600+3500+3600=22700 руб.

Таким образом применение свай дает экономию 4900 рублей или 27%. Учитывая, что для строительства столбчатого фундамента потребуется гораздо больше времени, а его устойчивость к воздействию сил морозного пучения гораздо хуже, преимущества строительства каркасного дома на сваях становятся неоспоримыми.

Видео о каркасных домах на винтовых сваях

Закручивание винтовых свай вручную

Закручивание винтовых свай механическим способом

Постоянный адрес статьи

Подходит ли такое основание для каркасника?

Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.

Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.

Какие опоры можно использовать?

Для фундамента под каркасный дом применимы все виды свай:

1. Забивные.
2. Буронабивные.
3. Винтовые.

Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.

Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.

Технология закладки буронабивных свай доступна для домашнего домостроения. Монтаж усложняется необходимостью бурения скважин в почве, а также сбора армирующего каркаса. Под одноэтажные каркасные постройки из дерева можно заложить фундамент без армирования, но срок службы конструкции будет значительно ниже.

Вкручивание винтовых свай (металлических и железобетонных) – быстрый способ возведения фундамента

В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:

• дешевле ленточных и плитных оснований;
• подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
• эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
• разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.

Недостатки опорных свай:

• перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
• сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.

Особенности процедуры

От того, насколько правильно выполнена обвязка, зависит надежность всей конструкции. Поэтому для создания такого основания обязательно выполняется нижняя обвязка, которая соединяет фундамент, стены и лаги пола

Также без нее не получится создать ровную площадку, что важно при создании правильной нагрузки

Поэтому в процессе монтажа нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• предварительно уложить на элементы фундамента гидроизоляционный материал (это может быть рубероид или более дорогостоящие и долговечные аналоги);
• убедиться в том, что доска хорошо откалибрована, все ее стороны ровные (все элементы обвязки нужно тщательно подбирать по размеру);
• обработать обвязочный материал антисептическим составом;
• следить за тем, чтобы обвязка выполнялась в строго горизонтальной плоскости (это исключит неравномерные нагрузки).

Когда применяется?

Обвязка представляет собой соединительную конструкцию, без которой, площадь опоры на почву будет значительно ниже. Использование дерева или металла в качестве обвязочного материала позволяет защищать подполье от любого воздействия со стороны улицы.

Обвязка необходима для распределения нагрузки. Без нее не обойтись в случае, когда из-за сложного грунта опоры заглубляются не равномерно.

Если не создать единую конструкцию, то через несколько лет могут появиться перекосы, произойдет усадка постройки. Такое может произойти и в случае наличия обвязки, но шансы возникновения проблем значительно снижаются.

Тем не менее, доски в качестве обвязки применяются для наиболее легких строений, чаще для каркасных.

Плюсы и минусы

У обвязки винтового фундамента доской есть ряд преимуществ, если сравнивать с аналогичной обвязкой при помощи бруса:

1. Доска намного меньше деформируется и не растрескивается. Из-за массивного сечения бруса на нем довольно часто появляются трещины уже на этапе монтажа конструкции.
2. Доски намного проще соединить в одну линию. Иногда в процессе строительства приходится изготавливать балки длиной более 6 метров. При использовании бруса, такой элемент невозможно поднять.
3. Работать с доской намного удобнее, так как она обладает меньшим весом. Это позволяет «примерить» конструкцию и откорректировать ее положение.
4. Доски не требуется предварительно сушить.
5. Если сравнивать доску и брус одной и той же толщины, то доска способна выдержать больший вес.

Среди минусов обвязки при помощи доски можно выделить недолговечность материала. Хотя многое зависит от конкретной породы дерева. Но даже при этом условии некоторые отдают предпочтение швеллерам (обвязке при помощи металломатериалов).

Особенности проектирования

Внутренняя часть системы ничем не отличается от обычных квартирных разводок. Сантехника и бытовые приборы (стиральная и посудомоечная машина, душевая кабина и т.п.) подключаются к горизонтальной трубе диаметром 50 мм. Она укладывается под уклоном не менее 3 см на каждые 100 см длины. В конце она соединяется с трубой диаметром 110 мм, к которой подключается сифон унитаза. После него разводка присоединяется к вертикальному участку — стояку. Он выводится сквозь перекрытие нижнего этажа наружу.

Большинство владельцев строят внешнюю канализацию в каркасном
доме своими руками. Это требует знания правил сборки подобных систем. Проектные
работы необходимо вести, основываясь на требованиях СНиП

Это важно, поскольку
глубина погружения стержней сравнительно мала. Прокладка траншей под внешний трубопровод может
снизить прочность сцепления свай с грунтом

В результате опорная система будет
ослаблена. Прокладка
канализации в каркасном доме на сваях должна быть рассчитана еще на
стадии расчета свайного поля, когда определяется расстояние между точками размещения
стержней. Необходимо заранее распределить точки размещения сантехники,
стиральных машин и прочих приборов. Необходимо помнить, что все трубы,
выходящие под пол, будут расположены в сложных условиях.

Оптимальное расстояние между
сваями находится в пределах 1,5-3 м. Если канализация в доме на сваях в проекте не
учитывалась, придется выводить трубу за пределы свайного поля. Это означает,
что от точки прохода сквозь перекрытие до места погружения в грунт труба
находится на открытом пространстве. Цоколь защитить трубу от воздействия низких
температур не в состоянии.

Где прокладывают горизонтальный трубопровод

Прокладка канализации в каркасном доме производится открытым способом. Поскольку вести траншею между сваями нельзя, трубу располагают между грунтом и перекрытием. Как правило, канализационная труба располагается под настилом нулевого уровня. К доскам крепят регулируемые хомуты и подвешивают трубопровод с нужным уклоном. Это самый простой вариант. Длину открытой трубы можно сократить. Для этого на стадии проектирования надо разместить туалет и другие помещения, сквозь которые проходит канализация, вплотную к наружной стене.

Иногда трубы прокладывают внутри
перекрытия. Однако, учитывая толщину трубопровода и необходимый уклон,
качественно утеплить участок системы таким способом не удастся. Кроме того,
ремонтные работы потребуют демонтажа части настила, что усложнит задачу. Этот
вариант годится только для южных регионов, где зимние температуры редко
опускаются ниже 0°. Поэтому вывод
канализации в каркасном доме на сваях требует качественного утепления с
помощью пенопластовой скорлупы или иных подходящих материалов. В морозных
регионах вместе с утеплителем прокладывают греющий кабель, обеспечивающий
защиту от разморозки в зимнее время. По отзывам пользователей, его
необязательно постоянно держать включенным. При необходимости для
восстановления работы системы хватает 20-30 минут нагрева.

Необходимость строительства ливневой системы

Помимо бытовой, устройство канализации в каркасном доме нуждается в организации ливневой системы. Она должна исключить проникновение дождевой воды к сваям. Иначе под домом постоянно будет находиться болото, разведутся комары, а сваи потеряют несущую способность. Как правило, обустройство дождевой системы состоит в строительстве отмостки и дренажного лотка с отводом к ливневому коллектору

Основное внимание следует обращать на размер бетонной площадки и глубину дренажных лотков. Если в регионе часто бывают сильные ливни, следует увеличить ширину и уклон отмостки

Ливневая канализация в каркасном доме не просто отводит излишки влаги, она защищает дом от разрушения. Это делает дождевую систему важным элементом безопасности конструкции. Несмотря на использование защитных покрытий, металлические сваи находятся под угрозой коррозии. Контакты с влагой значительно усиливают опасность разрушения стержней, что ставит под угрозу устойчивость всего дома.

Что необходимо учитывать при создании свайного фундамента

Важно учитывать нагрузку дома на основание, свойства почвы, уровень промерзания. А затем можно переходить непосредственно к строительству

1. Первым шагом в создании основы является проработка почвы: необходимо снять верхний плодородный слой, удалить корни.

1. Далее следует разметка участка. Как правило, для этого применяют веревки и колышки.

1. Перед тем, как начать погружать сваю в грунт, удобно выкопать небольшую ямку. Сваю устанавливают вертикально, при этом надо быть очень внимательным: отклонения, даже на сантиметр не допускаются.

1. После того, как все сваи будут смонтированы, нужно привести их концы в одно положение, иначе ростверк будет лежать неровно.

1. Сваи заливают бетоном.

Достоинства и недостатки винтовых свай

Винтовые сваи – это металлические трубы, одна сторона которых имеет коническую форму, противоположная оснащается отверстиями для рычагов, применяемых для ввинчивания сваи в почву. Нижний конический конец металлической трубы герметически обваривают, после чего к нему добавляют лопасти. Также в комплекте оголовки, позволяющие крепить балки обвязки (ростверк). Для повышения надежности материала трубы покрывают специальными антикоррозийными составами, продляющими срок службы свай.

Использование винтовых свай имеет следующие достоинства в сравнении с другими типами фундамента (ленточным и столбчатым).

• Высокая скорость строительства (для возведения достаточно нескольких дней).
• Снижение расходов на создание прочного основания (экономия составляет порядка 20-40%).
• Стены частного дома можно возводить сразу по завершению обвязки свай.

• При работе со сваями отсутствуют трудные и длительные земляные работы, требующие привлечения спецтехники.
• При монтаже свай земля не разрыхляется, а спрессовывается, что повышает несущую способность грунта.
• Возведение жилье возможно, как на слабых грунтах с подземными водами, так и на участках со сложным рельефом.

В то же время винтовые сваи, как и любой другой материал не лишены недостатков, среди которых:

• Трудности при обустройстве подвального помещения.
• Полы нуждаются в качественном утеплении.
• При повреждении защитного слоя металл подвержен коррозийным процессам.
• Сваи не применяются на каменистых и скальных грунтах.

Расчет свайно винтового фундамента

Вся информация, касающаяся свай, в том числе и схема их залегания, глубина, диаметр и пр., должна быть указана в проекте каркасного дома. В процессе проектирования расположения будущего фундамента, обязательно учитывают следующие факторы:

• Вес готовой жилой конструкции;
• Ветровые и снеговые нагрузки на здание;
• Геологические (в том числе и глубину прохождения грунтовой воды, уровень до которого замерзает почва, характеристики грунта в месте строительства);
• Рельеф местности.

Расчет свайно винтового фундамента позволяет сделать выводы о том, что конструкция способна выдерживать до 10 тонн. Главное преимущество таких свай – возможность проводить работы по вкручиванию вручную без использования дополнительного оборудования. В среднем процесс вкручивания одной сваи в грунт не занимает более 20-30 минут. Если необходимо увеличить длину сваи, делают это посредством наращивания с помощью специальных муфт, надежно закрепляемых сварочным аппаратом.

Набор свай для фундамента.

Установка свай производится по углам здания, в местах соединения внутренних стен с внешними, под внешними и внутренними стенами. Расстояние между сваями зависит от типа конструкции дома. Свайно винтовой фундамент монтируется вручную либо при помощи специального оборудования, зависит выбор методики от толщины сваи.