Расчет фундамента из винтовых свай: длина, диаметр, количество и шаг

1. Четыре числа, из которых складывается расчет
2. Шаг 1. Длина свай
3. Шаг 2. Диаметр и серия: подбор по нагрузке
4. Шаг 3. Расстояние между сваями
5. Шаг 4. Количество свай: раскладка по контуру
6. Что меняет расчет: грунт
7. Чем монтировать: три способа и пределы каждого
8. Ошибки, которые мы чаще всего видим в чужих расчетах
9. Вопросы от клиентов

Свайный фундамент рассчитывают по четырем числам: длина, диаметр, шаг, количество. Длина зависит от глубины промерзания грунта и параметров сваи, диаметр — от нагрузки на опору, шаг — от жесткости обвязки (не более 3 м), количество — от раскладки по контуру. Ошибка в любом из этих чисел обходится либо лишними сваями в смете, либо просадкой конструкции через два сезона.

Каркасный дом с террасой на фундаменте из винтовых свай

Четыре числа, из которых складывается расчет

Свайное поле рассчитывают в постоянной последовательности, и менять ее не стоит. Длина зависит от грунта и климата, диаметр — от нагрузки, шаг — от жесткости обвязки, количество — от первых трех.

В SP Premier мы всегда начинаем с геометрии объекта: заказчик дает точные размеры сооружения, этажность, материал стен и тип обвязки. Без этих данных любая цифра будет угадыванием. Дальше считаем в таком порядке:

1. Длина сваи L1 — чтобы лопасть оказалась ниже глубины промерзания.
2. Диаметр и серия — чтобы несущая способность перекрыла нагрузку на опору.
3. Шаг между сваями — чтобы обвязка не провисала между опорами.
4. Количество свай — итог раскладки по контуру и точкам нагрузки.

Шаг 1. Длина свай

Винтовая свая держит нагрузку не стенкой трубы, а лопастью, которая опирается на уплотненный грунт. Поэтому вся логика расчета длины сводится к одному: навивка спирали должна целиком оказаться ниже слоя, который каждую зиму промерзает и поднимается.

В маркировке свай SP Premier этот расчет заложен прямо в обозначение изделия: SPGS F D×T×L1(L2), где

• D — диаметр сваи, мм;
• T — толщина стенки сваи, мм;
• L1 — длина сваи, мм;
• L2 — длина навивки винтовой спирали, мм.

Например: винтовая свая SPGS F 76x3x1500(500).

Чертеж винтовой сваи: L1 — длина сваи, L2 — длина навивки спирали, D — диаметр трубы, шаг витков 48 мм

A — глубина промерзания грунта

Это нормативная величина, а не та глубина, которую вы видели прошлой зимой. Ее берут из ДБН (Государственных строительных норм) для конкретного населенного пункта, и для разных областей Украины она отличается: ориентировочно от 0,5 м на юге и в Закарпатье до 1,1–1,2 м на востоке. Для Киева и области ориентировочное значение близко к 0,9 м. Точную цифру для своей площадки берите из норм, а не из среднего по стране: разница в 30 см дает разницу в длине сваи и в цене всего фундамента.

L2 — длина навивки винтовой спирали

Это рабочая часть сваи, та самая лопасть, которая уплотняет грунт и передает на него нагрузку. В наших серийных моделях L2 составляет 350 или 500 мм, эта цифра вынесена в скобки в маркировке. Она прибавляется к глубине промерзания, а не входит в нее: навивка должна быть ниже промерзающего слоя целиком.

H — высота фланца над уровнем грунта

Это то, что останется на поверхности под обвязку. Величину задает проект: высота цоколя, перепад рельефа на участке, запас на выравнивание свай по горизонту. Для террасы обычно хватает 150–300 мм, для дома на склоне эта цифра может быть кратно больше.

Пример расчета длины

Терраса в Киевской области, свая SPGS F 60x3x2000(650), цоколь 300 мм:

• A = 900 мм (ориентировочная нормативная глубина промерзания);
• L2 = 650 мм (навивка спирали этой модели);
• H = 300 мм (высота фланца над грунтом);
• L1 = 900 + 650 + 300 = 1850 мм.

Сваи длиной до 1700 мм для такого объекта не подходят: лопасть окажется выше глубины промерзания. Наши сваи изготавливаются длиной от 1,2 до 6 м, так что подходит типоразмер SPGS F 60x3x2000(650).

Шаг 2. Диаметр и серия: подбор по нагрузке

Диаметр трубы определяет, какую нагрузку выдержит одна опора. Наши винтовые сваи изготавливаются из стали СТ3 с горячим цинкованием по DIN EN ISO 1461, с узколопастной многовитковой спиралью: лопасть 3 × 16 мм, шаг витков 48 мм.

Серийный ряд SP Premier включает три серии, которые отличаются оголовком:

• SPGS N — без фланца, под оголовок;
• SPGS F — с шестигранным фланцем;
• SPGS U — с U-образным фланцем.

Фланец выбирают не по вкусу, а по узлу крепления. Шестигранный удобен под металлическую обвязку и пластину, U-образный — под деревянный брус или лагу, которая заходит в профиль. Бесфланцевая свая нужна там, где оголовок подбирают отдельно под нестандартный узел.

Винтовые сваи SP Premier: без фланца, с шестигранным и U-образным фланцем

Несущая способность серийных моделей

Цифры ниже — средние значения для одного типа грунта, в тоннах. Вдавливание показывает, сколько свая держит на сжатие, выдергивание — на отрыв, что критично для заборов, навесов и любых конструкций с парусностью.

Как сопоставить нагрузку с диаметром

Логика простая: суммарная нагрузка делится на количество опор, полученное число на одну сваю должно быть меньше табличного значения вдавливания с запасом. В расчетах мы закладываем запас 25–30 %. Это наша внутренняя практика, а не норма.

Что входит в сумму нагрузок:

• собственный вес конструкции — каркас, обвязка, кровля, пол, заполнение стен;
• полезная нагрузка — люди, мебель, оборудование, техника;
• снеговая нагрузка — по ДБН В.1.2-2:2006 для вашего района;
• ветровая нагрузка — отдельно рассчитывается выдергивание для навесов и заборов.

Для забора и откатных ворот ветровая составляющая часто оказывается определяющей. Глухое полотно из профнастила высотой 2 м работает как парус: на сваю приходится не столько вес, сколько момент, который пытается ее вывернуть. Именно поэтому в таблице есть колонка «выдергивание», и именно ее смотрят первой при расчете ограждения.

Шаг 3. Расстояние между сваями

Шаг — это расстояние между соседними опорами в осях. Он зависит не от сваи, а от жесткости того, что на ней лежит: деревянной лаги, металлического швеллера, ленты ростверка.

В SP Premier мы исходим из того, что сваи вкручиваются на расстоянии не более трех метров друг от друга. Это верхний предел, а не рекомендация по умолчанию. Реальный шаг обычно меньше:

Независимо от шага сваю ставят обязательно:

1. В каждом углу контура.
2. В точках пересечения несущих стен и перегородок.
3. Под точечными нагрузками — колоннами, опорами крыши, печью, мангалом, лестницей.
4. В местах стыка обвязки, если балка не цельная.

Шаг 4. Количество свай: раскладка по контуру

Количество не выбирают, его получают. Сначала на плане рисуют контур, потом расставляют обязательные точки из перечня выше, потом заполняют пролеты с выбранным шагом.

Пример: терраса 4 × 6 м

При шаге 2 м по длинной стороне получается 4 точки (0, 2, 4, 6 м), по короткой — 3 точки (0, 2, 4 м).

• Периметр: 2 × 4 + 2 × 3 − 4 угла = 10 свай
• Средний ряд вдоль 6 м: +2 сваи
• Итого: 12 свай

Средний ряд нужен, если лаги перекрывают 4 м без промежуточной опоры. Если обвязка позволяет такой пролет, он не нужен, и фундамент обойдется в 10 опор.

Деревянная терраса на винтовых сваях: опоры по углам и вдоль контура с равным шагом

Пример: беседка 3 × 3 м

При шаге 1,5 м на каждой стороне 3 точки.

• Периметр: 2 × 3 + 2 × 3 − 4 угла = 8 свай
• Отдельная опора под мангал или печь: +1 свая

Пример: забор 30 погонных метров

Здесь считают не контур, а пролеты между столбами. При шаге 2,5 м получается 12 пролетов и 13 свай. Угловые и воротные столбы выносят в отдельный расчет: на них дополнительно работает момент от полотна и вес створки.

Что меняет расчет: грунт

Табличные значения несущей способности справедливы для грунтов, на которых винтовая свая работает штатно. Наши сваи допускается применять на участках с такими грунтами:

• суглинки;
• водонасыщенные глинистые;
• супеси;
• пылеватые и мелкие пески;
• участки со слишком высоким уровнем залегания грунтовых вод.

И не рекомендуется применять в двух случаях:

• каменистые грунты;
• грунты с включением строительного мусора.

Причина в обоих случаях одна: лопасть либо не пройдет, либо деформируется, а деформированная навивка уже не даст расчетного уплотнения. Сопротивление при закручивании здесь работает как косвенный индикатор плотности грунта: если свая на проектной глубине идет слишком легко или, наоборот, внезапно встает, расчет для этой точки пересматривают.

Чем монтировать: три способа и пределы каждого

Способ монтажа не меняет расчетных чисел, но меняет, какой типоразмер вы физически сможете поставить на своем участке.

Вручную. После разметки в грунте делают вертикальную направляющую лунку диаметром не больше диаметра сваи, глубиной настолько, насколько позволит грунт. К фланцу крепится переходник-насадка, в него заводят трубы-рычаги. Способ рабочий для малых диаметров и небольших глубин.

Электроприводом. Наш сваекрут SP GS 1800 дает крутящий момент 500–1800 Н·м при мощности 1800 Вт и скорости вращения 8 об/мин. Он рассчитан на сваи диаметром 42, 60 и 76 мм длиной до 1500 мм. Масса привода 9,2 кг, для работы нужны 2–3 человека. Это вариант для участков, куда не заедет техника: между домами, в глубине озелененного участка, на склонах и берегах водоемов. Подробнее о работе с электроприводом рассказываем в статье «Привод для монтажа винтовых свай: экономия времени и ресурсов».

Ручной электропривод SP Premier для закручивания винтовых свай без спецтехники

Спецтехникой. Монтаж винтовых свай гидравлическими установками на базе погрузчиков BOBCAT и AVANT там, где есть проезд. Быстрее, с большими диаметрами и глубинами.

Ошибки, которые мы чаще всего видим в чужих расчетах

1. Длину считают без L2, и лопасть остается в слое промерзания.
2. Берут глубину промерзания «как у соседей», а не нормативную для своего района.
3. Один диаметр на весь объект, хотя под тяжелую колонну или печь нужна отдельная опора большего типоразмера.
4. Под забор считают вдавливание и игнорируют выдергивание.
5. Шаг больше 3 м «чтобы сэкономить», из-за чего обвязка начинает прогибаться.
6. Не закладывают H, и фланец оказывается вровень с грунтом, без запаса на выравнивание.
7. Сваю добивают, когда она встала, вместо того чтобы пересмотреть точку или типоразмер.

Вопросы от клиентов

Можно ли рассчитать сваи самому, без геологии?

Для легкой садовой конструкции да, по приведенной последовательности. Для жилого дома расчет делается под конкретный объект: мы берем у заказчика геометрию сооружения и считаем длину, диаметр и шаг индивидуально.

Почему в таблице два числа на каждую модель?

Вдавливание — это работа на сжатие, выдергивание — на отрыв. Для террасы главное первое, для забора и навеса — второе.

Можно ли вкрутить сваю глубже, чем по расчету?

Да, и это нормальная ситуация, если на проектной глубине сопротивление мало. Свая короче расчетной недопустима, а более длинная влияет только на смету.

Меняет ли зима расчет?

Числа не меняет. Промерзший грунт влияет на технологию монтажа, но глубина промерзания в формуле является нормативной величиной и уже учитывает зимний сезон. Подробнее об этом в статье «Можно ли устанавливать винтовые сваи зимой».

Свяжитесь с нами для расчета фундамента и заказа винтовых свай SP Premier!

 Телефон: +38 050 431-70-60

 Viber: +38 050 431-70-60

 WhatsApp: +38 050 431-70-60

 Telegram: +38 050 431-70-60

 Электронная почта: info@sppremier.com

Посмотреть винтовые сваи SP Premier в каталоге