Каркасный дом на винтовых сваях: какие сваи нужны

Как утеплить свайно винтовой фундамент

Фундамент и цоколь свайно винтового фундамента играют важную роль для нормальной эксплуатации сооружения. Фундамент и цоколь нужно утеплять так как свободно гулящий холодный воздух под полом сильно охлаждает пол и тем самым вызывает теплопотери в доме. Сами винтовые сваи утеплять не нужно. При утепление свайно винтового фундамента делается фальш цоколь и утепляется забирка которая защищает от проникновения холодного воздуха в пространство под домом. Для утепления цоколя свайно винтового фундамента можно использовать плитный материал из полистирола такой как пенопласт и пеноплекс который по другому называется экструдированный пенополистирол. Пеноплекс обладает очень низкой теплопроводностью 0,029 Вт/мк как и обычный пенопласт 0,038 Вт/мк. Эти материалы почти вечны, имеют хорошую прочность и не боятся атмосферных осадков. Утеплять начинают после того как ростверк сооружения и оголовки свай примыкающие к этому ростверку будет гидроизолированы рубероидом или специальной мембранной плёнкой. Утеплённый фальш цоколь делается с помощью кирпичей или с помощью декоративных панелей. Под ростверком сооружения из кирпичей выкладывается кирпичная стена толщиной в пол кирпича, а декоративные панели устанавливаются прямо на ростверк.

Забирка из кирпича

Чтобы сделать кирпичную стену под ростверком нужно вырыть траншею по всему периметру сооружения глубиной 20 см и шириной 130 см. Затем эта траншея армируется арматурой 10-12 мм и заливается бетоном. После того как бетон затвердеет строят кирпичную стену в пол кирпича. Затем к внутренней стороне кирпичной стены крепят плитный утеплитель с помощью специального клеевого состава например такого как Ceresit CT83. Отделка свайно винтового фундамента с наружной стороны производится оштукатуриванием или можно покрыть декоративным материалом.

Утепление и облицовка декоративными панелями забирки

Отделка цоколя свайно винтового фундамента декоративными панелями делается намного проще чем строить кирпичную стену. Сначала необходимо по всему периметру сооружения соорудить направляющий каркас на котором будут крепиться декоративные панели. Направляющийся каркас может быть сделан из металлического профиля или из деревянного бруса. Обязательно направляющий каркас должен быть обработан чтобы на металле не появилась ржавчина, а на деревянных плесень и гниль. На готовый направляющий каркас с внешней стороны крепятся панели, а с внутренней стороны крепят утеплитель. Панели крепят с помощью специального клеевого состава к каркасу так чтобы они не доходили до грунта 5 см или входили в почву на 5 см, а для этого предварительно выкапывают небольшую канавку см 10 глубиной. Когда утеплитель и панели будут прикреплены канавку засыпают керамзитовым песком. Нельзя забывать и про вентиляцию пространства под полом, для этого в фальш цоколе нужно сделать вентиляционные отверстия.

Строительство домов на винтовых сваях – общая информация

У застройщиков, возводящих строения на проблемных грунтах, пользуются популярностью винтовые опоры. Решение построить дом на сваях винтовых принимают в определенных ситуациях:

при расположении участка строительства на сыпучих почвах, слабых грунтах, а также влажных почвах с близким расположением грунтовых вод;
при значительных перепадах высот в районе строительной площадки, а также при возведении здания в условиях наклонного рельефа;
при недостатке финансовых ресурсов для закупки строительных материалов, предназначенных для возведения другого типа основания;
при необходимости осуществить строительство легкого каркасного строения или деревянного дома за ограниченное время;
при отсутствии финансовой возможности соорудить дренажную систему в болотистом грунте для строительства дома.

От правильно выбранного вида основания зависит надежность и срок эксплуатации постройки

Винтовые сваи для дома имеют простую конструкцию и состоят из следующих элементов:

стальной трубы, воспринимающей осевую нагрузку от постройки;
рабочего наконечника, приваренного к концу трубы.

Постройка дома на винтовых сваях производится по определенному алгоритму. Последовательность действий:

Проведите исследование почвы.
Разработайте проектную документацию.
Определитесь с конструкцией и размерами элементов.
Рассчитайте количество опорных элементов.
Разметьте координаты расположения.
Подготовьте материалы, инструменты и оборудование.
Завинтите колонны в грунт.
Обрежьте трубы по общему уровню.
Приварите к трубам подпятники.
Смонтируйте ростверк.
Утеплите опорную конструкцию.
Стройте здание согласно проекту.

Оценим особенности технологии.

Благодаря этой технологии строительство можно вести на воде и неустойчивых грунтах

Обустройство фундамента свайного типа

Перед монтажом ростверка все сваи необходимо проверить на горизонтальную ровность

Чтобы строительство каркасного дома прошло быстро, стоит принять на заметку следующую пошаговую инструкцию:

разметить участок, наметив места ввинчивания свай;
в отверстие сваи вставить трубу или лом, которые будут своеобразным рычагом, затем приложив силу, загнать лопасти в грунт;
подготовить бетонный раствор для заливки;
отметить глубину погружения сваи заранее;
вертикально установить столб, проверяя ровность строительным уровнем;
ввинчивать сваю до указанного уровня, но не менее, чем на глубину 1,5 метра;
залить раствор внутрь сваи для упрочнения;
приварить оголовок, установить ростверк.

Ростверк обустраивается посредством создания опалубки и заполнением ее цементным раствором. Для того чтобы ростверк был прочнее, его можно армировать посредством прутков.

Виды винтовых свай для фундамента

Кажущаяся на первый взгляд простота изготовления фундамента из свай таит в себе сложность их выбора. Главный критерий – диаметр. Естественно, и выдерживаемая нагрузка также зависит от этого показателя.

Для безошибочного выбора диаметра предварительно требуется определиться с типом строения. Что это будет – каркасный дом для постоянного проживания с несколькими комнатами и мансардным этажом или небольшое дачное строение облегченного типа.

В зависимости от ожидаемой нагрузки, расчет которой делают при составлении проекта дома, и выбирают диаметр свай

Кроме этого, следует брать во внимание породу грунта на участке строительства. Сыпучесть и мягкость песчаной породы компенсируют лишь опоры максимального диаметра

Также следует отнестись серьезно и к особенностям климата местности, где планируется строительство каркасного дома, среднему показателю осадков

Это обстоятельство важно при учете увеличения нагрузки на кровлю и всю конструкцию в целом в случае обильного снегопада

Кроме разницы в диаметре, винтовые сваи разнятся в зависимости от используемых при их изготовлении типов наконечников. Различают наконечники сварного и литого типов.

Достоинства и недостатки винтовых свай

Как и любая другая конструкция, винтовые сваи для каркасного дома имеют свои достоинства и недостатки. В первую очередь преимуществом такого фундамента считается его дешевизна. Если сравнивать свайно-винтовой фундамент, например, с ленточным, то его стоимость будет на 30 % ниже.

Вторым аргументом в пользу этого варианта фундамента станет простота монтажа, и короткие сроки проведения всех работ. Хоть монтаж всех свай и считается процессом трудоемким, сделать это можно за 1-2 дня. Сразу после этого можно приступать к монтажу обвязки и возведению стен будущего дома.

Важно! Для свайного фундамента не требуется выполнения земляных работ и ожидания застывания цемента. Это сильно сокращает сроки его монтажа

Свайно-винтовой фундамент считается одним из самых прочных. Он не разрушается из-за погодных условий и прочно «держит» все строение. Во время вкручивания свай земля под ними прессуется, плотно обволакивает основания сваи, что становится гарантией защиты от морозов и надежно закрепляет их в почве.

Кроме того, положительный момент в том, что для свайно-винтового фундамента не важна ровность поверхности. Если другие типы фундамента требуют выравнивать почту, то этот материал позволяет возводить дома даже на буграх или склонах.

Также к достоинствам свайно-винтового фундамента относят:

Подходят практически для всех типов почты, в том числе в северных регионах и на болотистой местности;
Монтаж такого фундамента может проходить в любое время года и независимо от погодных условий. Это не скажется на последующих качествах и долговечности конструкции. Это связывают с тем, что на уровне погруженного в грунт винта температура почвы не меняется, она всегда стабильна;
Для монтажа не требуется использование специальной техники, особые знания или большой опыт. Это значит, что никаких дополнительных растрат на вызов команды профессионалов или аренду оборудования не потребуется. Организовать такой фундамент можно самостоятельно;
Стены дома всегда будут оставаться сухими, ведь они не тянут влагу из грунта. Это избавит вас от гниения дерева и других материалов стенового пирога;
Коммуникации можно проводить в любое удобное время, и до монтажа, и после, и даже во время.

Стоит помнить, что все преимущества свайно-винтового фундамента имеются только тогда, когда соблюдается технология ввинчивания изделия (соблюдается ровность столбов), а для работы приобретался качественный и проверенный материал.

Без недостатков тоже не обойдется. Их не получится монтировать, если в качестве основания будут выступать каменная либо скалистая местность. Кроме того, если был куплен некачественный материал, либо было повреждено покрытие, сваи могут заржаветь, что снизит их срок годности. Также в каркасном доме с таким фундаментом будет очень холодный пол (пространство под домом открыто, в отличие от других видов фундамента), поэтому их необходимо дополнительно утеплить.

Многие уверены в недолговечности этого изделия, но это полностью зависит от качества купленной продукции. Свайно-винтовой фундамент также исключает наличие подвального помещения либо сулит проблемы во время его сооружения.

Важно! Хоть их стоимость и кажется высокой, что многие тоже относят к недостаткам, общая сумма, затраченная на сваи, будет ниже, чем затраты на заливку цементного фундамента на такой же дом

Каркасная постройка на сваях

Если не учитывать габаритные размеры и параметры нагрузки, остается лишь один тип классификации винтовых опор, а именно по типу наконечника.

Со сварным наконечником.
С цельным литым наконечником.

Первый вид – это экономичное решение. Наконечник присоединяется к основному стержню сварным швом. Недостаток данных решений в том, что они имеют в своей конструкции лишь одну буровую лопасть, а значит они менее устойчивы, чем цельнометаллические опоры.

На заметку

Сваи с литым наконечником более прочные и в меньшей степени подвергаются образованию ржавчины. Цельнолитые сваи выпускаются из марок СТ-25 и СТ-35 – высококачественных углеродистых сталей.

Базовая глубина залегания опор в почву – 1,5-1,8 метра. При таких значениях минимальный вес, который должна выдерживать одна свая – 1 тонна

Перед тем, как строить каркасный дом на сваях своими руками, необходимо в расчетах учесть количество свай, при этом нужно брать во внимание не только габаритные размеры, но и примерный вес будущего сооружения

Каркасные дома на сваях бывают разной конструкции на фото. Обязательно надо учесть специфичные факторы вроде предполагаемой снеговой нагрузки на крышу, характеристик почвы в точках ввинчивания свай.

Каркасник с панорамными окнами.

Расстояние между опорами

При строительстве важно соблюдать расстояние между сваями для каркасного дома, обозначенное в проекте. Равномерное распределение опор по периметру будет технологическим решением, так как различные части дома несут разную нагрузку на фундамент

Например: часть дома, в которой располагается печь значительно тяжелее, нежели пространство с кладовой или хозяйственными помещениями.

Постройка с эркером.

Практика возведения позволила подсчитать усредненное количество свай для каркасных домов различной площади:

для домов 6х6 метров – 9 свай;
для домой 8х8 метров – от 12 до 16 свай;
для домов 10х10 метров – минимум 23-25 свай.

Обвязка опор

После погружения свай в землю необходимо соединить их верхние площадки между собой – провести так называемую обвязку. Обвязка позволит сформировать ростверк фундамента и в последствии смонтировать пирог пола каркасного дома на сваях. Обвязку можно провести с помощью металлических балок, деревянного бруса, двутавра – синтетического перфорированного материала.

Обвязка брусом на свайно-винтовом фундаменте.

Каркасный дом на сваях, видео демонстрирует основные моменты, которые надо учитывать при выполнении обвязки свай с помощью бруса.

Основным способом является обвязки свай с помощью бруса. Обвязочный брус пропитывают специальным составом, который увеличивает срок служба бруса в несколько раз. Брус укладывается на оголовки свай строго по центру. Стыковка обвязочного бруса в углах фундамента производится в лапу и дополнительно скрепляется с помощью скоб.

На заметку

Во втором варианте обвязка свай каркасного дома осуществляется с помощью отрезков профилированной трубы. Причем труба укладывается не на верх свай, а прикрепляется к самому стержню, тем самым выполняя роль распорки. Элементы обвязки крепятся к сваям с помощью анкерных болтов или жестких металлических штырей.

Особенности конструкции свайного фундамента домов

Как правило, такой тип фундаментов используется при строительстве небольших, легких построек. Использовать его для возведения массивных тяжелых зданий не рекомендуется, т.к. за счет боковой силы ветра распределение массы будет неравномерным и сваи могут не выдержать локальной нагрузки.

Правила установки свайного фундамента:

Размеры винтовых свай.

Выбор места для будущего дома. Прежде всего нужно получить план подземных коммуникаций и силовых кабельных сетей, дабы избежать проблем в процессе строительства.
Разметка будущего фундамента. Выполняется в соответствии с планом дома, где указаны данные о характере основания, присутствуют все необходимые габаритные размеры и конфигурация несущих стен и перекрытий. Разметка должна быть выполнена максимально точно, любые погрешности не приветствуются, максимум они могут составлять 2 см.
Установка свай. Осуществляется она несколькими способами. Существует метод простого ввинчивания свай в почву до упора, а можно их забивать механическим способом. Сначала на месте установки опоры делается небольшое углубление – будущая направляющая. Затем туда строго вертикально устанавливается опора. В отверстие опоры устанавливается лом, на который устанавливается труба (используется как рычаг). Учитывая принцип работы, то чем длиннее труба, тем легче вкручивать сваю по часовой стрелке. При вкручивании нужно постоянно следить за вертикальным расположением опоры и, при необходимости, корректировать его. За ровным погружением опоры в землю нужно следить из самого начала, т.к. в дальнейшем выровнять ее уже не получится.

Иногда бывает так, что при вкручивании свая не заходит в землю, а только рыхлит почву. Этот эффект может возникнуть через наличие твердых кристаллических пород или камня в углублении под острием опоры. В таких случаях нужно сделать углубление на глубину до 50 см или даже больше и предусмотреть нагрузку на опору. Как только свая зацепит грунт, нагрузку можно снимать. Минимальная глубина погружения сваи рассчитывается проектом, а вот максимальная – до уровня плотных пород грунта.

Сбор информации для проектирования

Несущая способность винтовой сваи Критически важными показателями, влияющими на количество необходимых опорных элементов, являют несущая способность грунтов и действующие на фундамент нагрузки.

Теоретический расчёт свай по грунту

Для проведения анализа проводят разведочные выработки грунта в месте строительства. Согласно п.5.5. Свода Правил если нагрузка на куст свай будет превышать 3 Нм, то шурф бурят на глубину 5 метров ниже опорного конца.

На лёгких грунтах — насыпных, песчаных, слабоглинистых и набухающих — бурение проводят до подстилающих плотных пород, на которые будут опираться сваи.

Для самостоятельного расчёта количества опор «по грунту» произвести не всегда возможно, для этого надо обладать инженерными знаниями.

Формула выглядит так: F = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * f * l).

Обозначения параметров:

F — несущая способность;
Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты из таблиц Свода Правил;
А — площадь опоры;
U — периметр стенок сваи;
F — сила трения боковых стенок;
R — несущая способность грунта, полученная по таблице или в результате натурных испытаний;
L — длина сваи.

Подставив требуемые значения в формулу, вычисляют, какую нагрузку способна выдержать одна опора.

Инструментальное измерение параметров грунта

Существуют способы опытным путём определить несущую способность грунтов.

Метод статических нагрузок заключается в проведении следующего комплекса работ:

На стройплощадке устанавливают пробные стойки фундамента, выдерживают время для набора прочности, если свая буронабивная.
Прикладывают к опоре нагрузку от ступенчатого домкрата.
Точными измерительными приборами замеряют усадку после приложения нагрузки.
По специальному алгоритму и таблицам вычисляют несущую способность.

По опыту строителей такой способ считается наиболее точным.

Метод динамических нагрузок предусматривает ударные нагрузки на контрольную сваю с одновременным замером усадки основания после каждого воздействия. По результатам получают искомую величину максимальной возможной нагрузки.

Зондирование с помощью пробной сваи и установленных к ней датчиков позволяет получить данные по сопротивлению каждого слоя грунта, если они неоднородные.

Вычисление нагрузки

Нагрузка стен и перекрытий на фундамент Полную нагрузку на фундамент определяют расчётным путём.

Складывают:

массу свай и ростверка;
вес стен, перекрытий, кровли;
снеговую, ветровую и эксплуатационную нагрузку.

Удельные веса строительных материалов можно получить из справочников и данных производителей.

Снеговая нагрузка принимается по результатам многолетних наблюдений в регионе постройки. Значения отражены в строительных справочниках.

Для регионов с сильными ветрами давление потоков воздуха составляют значительные величины. Пренебрегать ими при расчётах нельзя, особенно для крыш с крутыми скатами.

Под эксплуатационной нагрузкой понимают массу людей, проживающих или находящихся в доме временно. Добавляют вес предметов мебели и бытовых электрических и сантехнических приборов.

Процесс возведения самого дома

Вначале обустраивается пол

Каркасный домик можно строить уже на следующий день после организации обвязки. Благодаря легкости такая конструкция не склонна к усадке и не нуждается в длительном выдерживании.

На обвязку устанавливаются стойки. Начинают процедуру с угловых элементов, потом переходят к промежуточным. При работе необходимо контролировать правильность углов. Чтобы каркас был жестче, его укрепляют горизонтальными брусками. Угловые стойки закрепляют подкосами. Сырье для каркаса должно быть тщательно обработано составами, защищающими от поражения грибком и повышающими пожароустойчивость. Там, где будут обустроены окна и дверные проемы, стойки монтировать не требуется.

Утепляют каркасный дом минеральной ватой

Для установки стеновых панелей потребуется купить утепляющий материал. Обычно это минеральная вата или субстанции из пенополистирола. Габариты материала зависят от таковых у брусков, задействованных в каркасной конструкции. Утеплитель монтируют плотно, без щелей, а с фасадной стороны его обклеивают гидроизоляционной прослойкой. Внутри и снаружи конструкцию покрывают листовым ОСБ и затем отделывают стены.

Кровля дома базируется на стропильной системе. Ее элементы опираются на бруски верхней обвязки. Потребуется также смонтировать фронтоны. Если используются элементы с сечением 15 на 5 см и уклон в 45 градусов, дистанция между стропильными опорами будет равна 0,7 м. Если используется добавочный утеплитель, шаг уменьшают до 0,6 м.

Этапы возведения стен здания

Рисунок 7. Схема пирога стены После окончания монтажа коробки здания собирают «пирог» стен. Вначале между деревянными балками каркаса плотно укладывают теплоизоляцию. Она повышает энергосберегающие свойства здания, препятствует проникновению в помещения посторонних шумов. Здесь используются следующие материалы:

волокнистая минеральная вата – каменная (базальтовая), шлаковая, стекловата;
жесткие утеплители в плитах – пенопласт, пенополистирол;
эковата – жидкий целлюлозный материал, его распыляют с помощью компрессорного оборудования;
насыпной утеплитель (керамзит) – обычно используется для теплоизоляции пола, перекрытий.

Чаще всего для утепления каркасных строений выбирают минвату в рулонах. Это доступный, экологичный и простой в монтаже материал с низким коэффициентом теплопроводности.

Волокнистый утеплитель укладывают между стойками каркаса в два слоя. Общая толщина изоляции зависит от климатических особенностей региона. Для Санкт-Петербурга и Ленинградской области обычно делают изоляцию толщиной 150-200 мм. Такого же размера предусматривают размер бруса для стоек каркаса.

После утепления выполняют защиту здания от ветра и влаги. Снаружи стены закрывают непродаваемым слоем пленочного материала для ветрогидроизоляции. Это нужно, чтобы исключить продувание стен и защитить утеплитель и балки каркаса от атмосферного воздействия. Изнутри укладывают парозащиту – мембрану или слой полиэтилена. Она нужна, чтобы не допустить попадание в «пирог» конденсата из помещения.

С обеих сторон стены обшивают жесткими защитными панелями OSB-3. Они придают конструкции жесткость и прочность, служат основой для наружной облицовки фасада и внутренней отделки помещений. С внешней стороны эти листы крепят под ветрозащитой, а изнутри – поверх пароизоляции.

Для отделки фасадов наружных стен здания подходят разные материалы: сайдинг, деревянная вагонка, блок-хаус, фиброцементные панели. Облицовочные материалы крепят на некотором расстоянии от основного «пирога» на специальную обрешетку. Дополнительный вентилируемый слой способствует отводу конденсата и улучшает теплоизоляцию дома.

Устройство винтового основания под дом из бруса

Перед закладкой свай необходимо очистить место

Строительство домов из бруса на винтовых сваях начинают с комплекса подготовительных работ. Сначала следует провести очистку территории строительства от хозяйственного и строительного мусора, раскорчевать старые пни, убрать мешающие зеленые насаждения.

Глубокие ямы, рытвины необходимо засыпать грунтом и спланировать территорию.

С помощью колышков проводят разметку будущего фундамента на территории застройки, при этом обязательно намечают не только места установки винтовых опор по периметру, но и места ввинчивания свайных опор под внутренними стенами.

В месте установки стержня необходимо выкопать небольшие углубления (шурфы), это значительно облегчит установку свай строго по отметке центра, а также поможет соблюдать вертикальность установки стойки. О том, чем плохи винтовые сваи, смотрите в этом видео:

Монтаж свай

Фундамент для дома из бруса из винтовых опор возводится вручную, для чего требуется помощь 3 рабочих. В процессе завинчивания в верхнюю проушину вставляют специальное приспособление, на которое воздействуют физическими усилиями два человека, поворачивая его по часовой стрелке.

С каждым оборотом лопасти погружаются в материковый грунт все глубже, погружая свайную опору до определенного уровня. Третий рабочий следит за вертикальным положением стержня, проверяя его с помощью уровня.

По окончании монтажа стержней, проводят подрезку верхних частей свай до одного уровня. Внутрь полости заливают жидкий бетонный раствор, который после застывания утяжелит сваю, поможет ее устойчивости в подвижном (пучинистом) грунте. После заливки бетонного раствора к верхнему концу каждой сваи приваривают стальные оголовки. Подробнее о монтаже винтовых свай смотрите в этом видео:

Каркасная постройка на сваях

Со сварным наконечником.
С цельным литым наконечником.

Первый вид — это экономичное решение. Наконечник присоединяется к основному стержню сварным швом. Недостаток данных решений в том, что они имеют в своей конструкции лишь одну буровую лопасть, а значит они менее устойчивы, чем цельнометаллические опоры.

На заметку
Сваи с литым наконечником более прочные и в меньшей степени подвергаются образованию ржавчины. Цельнолитые сваи выпускаются из марок СТ-25 и СТ-35 — высококачественных углеродистых сталей.

Базовая глубина залегания опор в почву — 1,5-1,8 метра. При таких значениях минимальный вес, который должна выдерживать одна свая — 1 тонна

Каркасник с панорамными окнами.