Розрахунок фундаменту з гвинтових паль: довжина, діаметр, кількість і крок

1. Чотири числа, з яких складається розрахунок
2. Крок 1. Довжина паль
3. Крок 2. Діаметр і серія: підбір за навантаженням
4. Крок 3. Крок між палями
5. Крок 4. Кількість паль: розкладка по контуру
6. Що змінює розрахунок: ґрунт
7. Чим монтувати: три способи і межі кожного
8. Помилки, які ми найчастіше бачимо в чужих розрахунках
9. Питання від клієнтів

Пальовий фундамент рахують за чотирма числами: довжина, діаметр, крок, кількість. Довжина залежить від глибини промерзання ґрунту й параметрів палі, діаметр — від навантаження на опору, крок — від жорсткості обв'язки (не більше 3 м), кількість — від розкладки по контуру. Помилка в будь-якому з цих чисел коштує або зайвих паль у кошторисі, або просідання конструкції через два сезони.

Каркасний будинок із терасою на фундаменті з гвинтових паль

Чотири числа, з яких складається розрахунок

Пальове поле рахують у сталій послідовності, і міняти її не варто. Довжина залежить від ґрунту й клімату, діаметр — від навантаження, крок — від жорсткості обв'язки, кількість — від перших трьох.

В SP Premier ми завжди починаємо з геометрії об'єкта: замовник дає точні розміри споруди, поверховість, матеріал стін і тип обв'язки. Без цих даних будь-яка цифра буде вгадуванням. Далі рахуємо в такому порядку:

1. Довжина палі L1 — щоб лопать стала нижче глибини промерзання.
2. Діаметр і серія — щоб несуча здатність перекрила навантаження на опору.
3. Крок між палями — щоб обв'язка не провисала між опорами.
4. Кількість паль — підсумок розкладки по контуру й точках навантаження.

Крок 1. Довжина паль

Гвинтова паля тримає навантаження не стінкою труби, а лопаттю, що спирається на ущільнений ґрунт. Тому вся логіка розрахунку довжини зводиться до одного: навивка спіралі повинна повністю опинитися нижче шару, який щозими промерзає й піднімається.

У маркуванні паль SP Premier цей розрахунок закладений прямо в позначення виробу: SPGS F D×T×L1(L2), де

• D — діаметр палі, мм;
• T — товщина стінки палі, мм;
• L1 — довжина палі, мм;
• L2 — довжина навивки гвинтової спіралі, мм.

Наприклад: гвинтова паля SPGS F 76x3x1500(500).

Креслення гвинтової палі: L1 — довжина палі, L2 — довжина навивки спіралі, D — діаметр труби, крок витків 48 мм

A — глибина промерзання ґрунту

Це нормативна величина, а не та глибина, яку ви бачили минулої зими. Її беруть із ДБН (Державних будівельних норм) для конкретного населеного пункту, і для різних областей України вона відрізняється: орієнтовно від 0,5 м на півдні та в Закарпатті до 1,1–1,2 м на сході. Для Києва та області орієнтовне значення близьке до 0,9 м. Точну цифру для свого майданчика беріть із норм, а не з середнього по країні: різниця в 30 см дає різницю в довжині палі й у ціні всього фундаменту.

L2 — довжина навивки гвинтової спіралі

Це робоча частина палі, та сама лопать, що ущільнює ґрунт і передає на нього навантаження. У наших серійних моделях L2 становить 350 або 500 мм, цю цифру винесено в дужки в маркуванні. Вона додається до глибини промерзання, а не входить у неї: навивка має бути нижче промерзлого шару цілком.

H — висота фланця над рівнем ґрунту

Це те, що залишиться на поверхні під обв'язку. Величину задає проєкт: висота цоколя, перепад рельєфу на ділянці, запас на вирівнювання паль по горизонту. Для тераси зазвичай вистачає 150–300 мм, для будинку на схилі ця цифра може бути кратно більшою.

Приклад розрахунку довжини

Тераса в Київській області, паля SPGS F 60x3x2000(650), цоколь 300 мм:

• A = 900 мм (орієнтовна нормативна глибина промерзання);
• L2 = 650 мм (навивка спіралі цієї моделі);
• H = 300 мм (висота фланця над ґрунтом);
• L1 = 900 + 650 + 300 = 1850 мм.

Палі довжиною до 1700 мм для такого об'єкта не підходять: лопать стане вище глибини промерзання. Наші палі виготовляються довжиною від 1,2 до 6 м, тож підходить типорозмір SPGS F 60x3x2000(650).

Крок 2. Діаметр і серія: підбір за навантаженням

Діаметр труби визначає, яке навантаження витримає одна опора. Наші гвинтові палі виготовляються зі сталі СТ3 із гарячим цинкуванням за DIN EN ISO 1461, з вузьколопатною багатовитковою спіраллю: лопать 3 × 16 мм, крок витків 48 мм.

Серійний ряд SP Premier охоплює три серії, які відрізняються верхівкою:

• SPGS N — без фланця, під оголовок;
• SPGS F — із шестигранним фланцем;
• SPGS U — із U-подібним фланцем.

Фланець обирають не за смаком, а за вузлом кріплення. Шестигранний зручний під металеву обв'язку й пластину, U-подібний — під дерев'яний брус або лагу, яка заходить у профіль. Безфланцева паля потрібна там, де оголовок підбирають окремо під нестандартний вузол.

Гвинтові палі SP Premier: без фланця, із шестигранним і U-подібним фланцем

Несуча здатність серійних моделей

Цифри нижче — середні значення для одного типу ґрунту, у тоннах. Вдавлювання показує, скільки паля тримає на стиск, виривання — на відрив, що критично для парканів, навісів і будь-яких конструкцій із парусністю.

Як зіставити навантаження з діаметром

Логіка проста: сумарне навантаження ділиться на кількість опор, отримане число на одну палю має бути меншим за табличне значення вдавлювання з запасом. У розрахунках ми закладаємо запас 25–30 %. Це наша внутрішня практика, а не норма.

Що входить у суму навантажень:

• власна вага конструкції — каркас, обв'язка, покрівля, підлога, заповнення стін;
• корисне навантаження — люди, меблі, обладнання, техніка;
• снігове навантаження — за ДБН В.1.2-2:2006 для вашого району;
• вітрове навантаження — окремо рахується виривання для навісів і парканів.

Для паркана й відкатних воріт вітрова складова часто виявляється визначальною. Глухе полотно з профнастилу заввишки 2 м працює як вітрило: на палю йде не стільки вага, скільки момент, який намагається її вивернути. Саме тому в таблиці є колонка «виривання», і саме її дивляться першою при розрахунку огорожі.

Крок 3. Крок між палями

Крок — це відстань між сусідніми опорами в осях. Він залежить не від палі, а від жорсткості того, що на ній лежить: дерев'яної лаги, металевого швелера, стрічки ростверку.

В SP Premier ми виходимо з того, що палі вкручуються на відстані не більше трьох метрів одна від одної. Це верхня межа, а не рекомендація за замовчуванням. Реальний крок зазвичай менший:

Незалежно від кроку палю ставлять обов'язково:

1. У кожному куті контуру.
2. У точках перетину несучих стін і перегородок.
3. Під точковими навантаженнями — колонами, опорами даху, піччю, мангалом, сходами.
4. У місцях стику обв'язки, якщо балка не суцільна.

Крок 4. Кількість паль: розкладка по контуру

Кількість не вибирають, її отримують. Спочатку на плані малюють контур, потім розставляють обов'язкові точки з переліку вище, потім заповнюють прольоти з обраним кроком.

Приклад: тераса 4 × 6 м

При кроці 2 м по довгій стороні виходить 4 точки (0, 2, 4, 6 м), по короткій — 3 точки (0, 2, 4 м).

• Периметр: 2 × 4 + 2 × 3 − 4 кути = 10 паль
• Середній ряд уздовж 6 м: +2 палі
• Разом: 12 паль

Середній ряд потрібен, якщо лаги перекривають 4 м без проміжної опори. Якщо обв'язка дозволяє такий проліт, він не потрібен, і фундамент обійдеться в 10 опор.

Дерев'яна тераса на гвинтових палях: опори по кутах і вздовж контуру з рівним кроком

Приклад: альтанка 3 × 3 м

При кроці 1,5 м на кожній стороні 3 точки.

• Периметр: 2 × 3 + 2 × 3 − 4 кути = 8 паль
• Окрема опора під мангал або піч: +1 паля

Приклад: паркан 30 погонних метрів

Тут рахують не контур, а прольоти між стовпами. При кроці 2,5 м виходить 12 прольотів і 13 паль. Кутові й воротні стовпи виносять в окремий розрахунок: на них додатково працює момент від полотна й вага стулки.

Що змінює розрахунок: ґрунт

Табличні значення несучої здатності справедливі для ґрунтів, на яких гвинтова паля працює штатно. Наші палі допускається застосовувати на ділянках із такими ґрунтами:

• суглинки;
• водонасичені глиняні;
• супіски;
• пилуваті та дрібні піски;
• ділянки із занадто високим рівнем залягання ґрунтових вод.

І не рекомендується застосовувати у двох випадках:

• кам'янисті ґрунти;
• ґрунти з включенням будівельного сміття.

Причина в обох випадках однакова: лопать або не пройде, або деформується, а деформована навивка вже не дасть розрахункового ущільнення. Опір при закручуванні тут працює як непрямий індикатор щільності ґрунту: якщо паля на проєктній глибині йде надто легко або, навпаки, стає раптово, розрахунок для цієї точки переглядають.

Чим монтувати: три способи і межі кожного

Спосіб монтажу не змінює розрахункових чисел, але змінює, який типорозмір ви фізично зможете поставити на своїй ділянці.

Вручну. Після розмітки в ґрунті роблять вертикальну напрямну лунку діаметром не більшим за діаметр палі, глибиною настільки, наскільки дозволить ґрунт. До фланця кріпиться перехідник-насадка, у нього заводять труби-важелі. Спосіб робочий для малих діаметрів і невеликих глибин.

Електроприводом. Наш SP GS 1800 дає крутний момент 500–1800 Н·м при потужності 1800 Вт і швидкості обертання 8 об/хв. Він розрахований на палі діаметром 42, 60 і 76 мм довжиною до 1500 мм. Маса приводу 9,2 кг, для роботи потрібні 2–3 людини. Це варіант для ділянок, куди не заїде техніка: між будинками, у глибині озелененої ділянки, на схилах і берегах водойм. Детальніше про роботу з електроприводом розповідаємо в статті «Привід для монтажу гвинтових паль: економія часу та ресурсів».

Ручний електропривід SP Premier для закручування гвинтових паль без спецтехніки

Спецтехнікою. Монтаж гвинтових паль гідравлічними установками на базі навантажувачів BOBCAT і AVANT там, де є проїзд. Швидше, з більшими діаметрами й глибинами.

Помилки, які ми найчастіше бачимо в чужих розрахунках

1. Довжину рахують без L2, і лопать залишається в шарі промерзання.
2. Беруть глибину промерзання «як у сусідів», а не нормативну для свого району.
3. Один діаметр на весь об'єкт, хоча під важку колону чи піч потрібна окрема опора більшого типорозміру.
4. Під паркан рахують вдавлювання й ігнорують виривання.
5. Крок понад 3 м «щоб зекономити», через що обв'язка починає прогинатися.
6. Не закладають H, і фланець виявляється врівень із ґрунтом, без запасу на вирівнювання.
7. Палю добивають, коли вона стала, замість того щоб переглянути точку або типорозмір.

Питання від клієнтів

Чи можна порахувати палі самому, без геології?

Для легкої садової конструкції так, за наведеною послідовністю. Для житлового будинку розрахунок робиться під конкретний об'єкт: ми беремо у замовника геометрію споруди й рахуємо довжину, діаметр і крок індивідуально.

Чому в таблиці два числа на кожну модель?

Вдавлювання — це робота на стиск, виривання — на відрив. Для тераси головне перше, для паркана й навісу — друге.

Чи можна вкрутити палю глибше, ніж за розрахунком?

Так, і це нормальна ситуація, якщо на проєктній глибині опір малий. Коротша за розрахунок паля недопустима, а довша впливає лише на кошторис.

Чи змінює зима розрахунок?

Числа не змінює. Промерзлий ґрунт впливає на технологію монтажу, але глибина промерзання у формулі є нормативною величиною і вже враховує зимовий сезон. Докладніше про це в статті «Чи можна встановлювати гвинтові палі взимку».

Зв'яжіться з нами для розрахунку фундаменту й замовлення гвинтових паль 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

 Електронна пошта: info@sppremier.com

Переглянути гвинтові палі SP Premier в Каталозі