Загородный каркасный дом, среди других типов жилья, получил популярность по двум причинам. Во-первых, строительство по каркасной технологии обходится дешевле, чем из кирпича. Во-вторых, на строительство уходит не много времени. Эти факторы объясняются тем, что в процессе строительных работ практически не используется цемент или цементосодержащие смеси.
Если с возведением каркасных стен все относительно понятно, то изготовление фундамента без цемента, нередко вызывает удивление и массу вопросов. В качестве основания каркасного дома служит фундамент на винтовых металлических сваях.
Что представляет собой фундамент на винтовых сваях
Содержание статьи:
Конструкция фундамента состоит образно из двух частей: установленных в грунт винтовых свай и обвязки, служащей основой для последующего возведения несущих стен. Сама по себе винтовая свая представляет металлическую полую трубу, нижний конец которой завальцован литым конусом, а противоположный верхний конец имеет фланцевое крепление. Снизу по окружному диаметру трубы приварены 2-4 металлические лопасти под углом в 30-35°. То есть, внешне свая чем-то напоминает саморез по дереву.
Важный этап установки опор — обвязка. Это соединение всех установленных в грунт вертикальных свай перевернутым полками вниз металлическим швеллером или вертикально установленным двутавром.Обвязка связывает все вертикальные опоры воедино, тем самым делая фундамент более прочным и устойчивым. Кроме того, она служит ровным и прочным основанием для дальнейшей фиксации вертикальных стоек при строительстве каркасного дома.
Фундамент на винтовых сваях обладает следующими преимуществами:
Проектирование фундамента на винтовых опорах
Разрабатывая проект винтового фундамента, учитывают такие моменты:
При анализе почвы выявляют основные ее качества: состав, плотность, наличие грунтовых вод и глубину промерзания. Исходя из этих показателей, определяют оптимальную глубину, на которую будет производиться установка винтовых опор. Например, при отсутствии грунтовых вод на участке с суглинистым типом почвы, сваи заглубляют на глубину от 150 до 180 см. Если же на участке песчаный или супесчаный грунт, то глубина забуривания увеличивается, так как он менее плотный.
Однако если на участке присутствуют грунтовые воды, то забуривание опор производится на глубину 150-200 см, ниже уровня их расположения.
Технически винтовые сваи используют не только для фундамента жилья, но и в качестве опор пирсов или мостов. В таком случае они забуриваются в дно водоема, поэтому при высоком уровне грунтовых вод, фундамент на винтовых сваях как раз имеет больше преимуществ чем, например, ленточный.
После расчета глубины забуривания, далее определяют общее количество и диаметр опор. На данном этапе зная площадь, этажность и какие будут использоваться материалы для несущих стен и кровли, производят расчет общей нагрузки будущего каркасного дома. К рассчитанной массе прибавляют в виде погрешности еще 7-10 тонн. Исходя из этого, высчитывают количество и диаметр винтовых свай.
Одна вертикально установленная свая в зависимости от ее диаметра, способна выдерживать следующую нагрузку:
Недостаточно разделить уже известную нагрузку на несущее значение с определенным диаметром, необходимо еще учесть распределение той самой нагрузки, то есть определить основные оси здания и углы в его периметре. То есть, опоры обязательно должны быть установлены под наружными углами, с интервалом в 150-220 см по траектории несущих стен.
В последнюю очередь при разработке проекта определяются с типом фланца. Наиболее распространенные типы:
Тип фланца напрямую зависит от того, какой вид металлопроката, и с какими размерами будет использоваться для нижней обвязки. В свою очередь, размеры швеллера или двутавра определяют, исходя из конструкционных особенностей стен и общей нагрузки каркасного дома.
Технология изготовления свайно-винтового фундамента
После разработки проекта фундамента под каркасный дом, его переносят на участок, то есть на производят разметку, обозначая натянутой нитью периметр будущего строения. Ориентируясь по ней, на поверхности грунта определяют точки забуривания и выполняют неглубокие лунки примерно на полштыка лопаты. Данные лунки будут предотвращать «уход» трубы в начале ее забуривания.
На следующем этапе приступают непосредственно к установке опор в грунт. Для забуривания используют мобильную передвижную установку или специальную автотехнику с подвижной стрелой. В обоих случаях на конце стрелы установлен патрон, который фиксируют к фланцу винтовой сваи. Под действием подаваемого давления по армированным шлангам, подвижный патрон начинает вращаться и винтовая свая подобно шурупу начинает забуриваться в грунт. В процессе установки делают так, чтобы опоры имели вертикальное положение и их верхние концы находились в единой горизонтальной плоскости.
Установка винтовых свай под фундамент загородного дома может производиться и вручную. Принцип следующий: к верхнему фланцу при помощи закладных пальцев или болтов крепится металлическая пластина, к которой приварены несколько длинных труб — рукояток. Несколько человек, взявшись за рукоятки, начинают передвигаться по кругу, производя вращение и заглубление сваи. Это слишком непродуктивный и требующий применение немалого физического труда способ установки.
Когда все опоры для фундамента будут установлены в грунт, по их верхним концам к фланцам монтируют нижнюю обвязку. Используемый для этого швеллер или двутавр предварительно покрывают 1-2 слоями грунтовки, чтобы избежать его ржавления. Сами же винтовые сваи, как правило, уже имеют защитное от окисления покрытие, которое наносится еще на заводе.
В зависимости от площади дома и его нагрузки, нижняя обвязка может быть изготовлена вообще без применения металлопроката. Для этого можно применять брус с сечением 150х150 или 100х150 мм, который предварительно обрабатывается противогрибковой и противопожарной эмульсиями. На поверхность круглой или квадратной фланцевой пластины укладывают небольшой отрезок рубероида, сверху устанавливают обвязочный брус и благодаря заранее просверленным в нем отверстиям, производят его монтаж к фланцу длинными болтами или спицами.
Каждое здание требуется возведения прочного и крепкого основания. Для каркасного дома лучшим вариантом считается — фундамент свайного типа. Если правильно выполнить проектирование и выбрать необходимые стройматериалы, то дом прослужит много лет. А его строительство займет намного меньше времени.
