Размеры и конструктивное исполнение винтовых свай. Как выбрать нужную конструкцию?

Свайно-винтовой фундамент — набирающий популярность тип основания, который состоит из множества металлических опор, установленных в грунт методом вкручивания. На рынке представлено несколько конструктивных вариантов винтовых опор, все они находят применение в разных условиях: на выбор влияют тип грунта в пятне застройки, глубина его сезонного промерзания и габаритные размеры будущего объекта. 

В материале рассмотрим все варианты конструктивного исполнения винтовых свай, а также расскажем, на что обращать внимание при выборе опор для частного строительства. 

Элементы из которых состоит винтовая свая

Винтовая свая представляет собой единую цельную конструкцию, которая состоит из нескольких функциональных элементов: 

1. Оголовок — прямоугольная металлическая деталь, которая крепится к верхней части сваи после ее установки, именно к ней приваривается или прикручивается болтами обвязочный материал.

2. Ствол — представляет собой стальную трубу, к нижней части которой прикреплены лопасти и наконечник. 

3. Лопасть — основной рабочий элемент винтовой опоры, который имеет спиральную форму и предназначен для ввинчивания сваи в грунт и ее якорении в несущих слоях породы. 

4. Наконечник — заостренный элемент, который находится в нижней части опоры. Необходим для направления сваи во время ее вкручивания в грунт. 

В производственных условиях все свайные элементы изготавливают из высококачественных стальных сплавов, детали проходят специальную антикоррозийную обработку — она призвана увеличить срок службы металлического основания. 

Несущая способность сваи: зависит от диаметра и длины?

В промышленных условиях винтовые сваи изготавливаются с заданными диаметрами ствола — от 57 до 325 миллиметров. Каждый типоразмер опоры позволяет решать соответствующую строительную задачу: 

• 57 мм, 76 мм — используют для постройки заборов из профлиста, сетки рабицы или Гиттер, металлического штакетника;

• 89 мм — подходят для возведения легких деревянных беседок, навесов, террас и причалов;

• 108 мм — рассчитаны под каркасные и бревенчатые дома, пирсы и бани; 

• 133 мм, 159 мм — применяют для возведения фундаментов для домов из пеноблока, торговых центров, ангаров, складов, рекламных щитов;

• 219 мм, 325 мм — сваи с несущей способностью до 50 тонн. Применяют в промышленном строительстве, а также для возведения железнодорожных и автомобильных мостов, телекоммуникационных вышек. 

Важным параметром, влияющим на несущую способность сваи, является не только ее диаметр, но также толщина стенки используемого проката, длина опоры и качество ее изготовления. Чем больше диаметр сваи и толщина используемого материала, тем большую нагрузку она сможет выдержать. 

Конструкция лопасти винтовой сваи

Основная функция лопасти сваи — заглубление опоры в грунт и обеспечение ее прочности и устойчивости. Существует несколько вариантов конструкции шнековой части (лопасти): 

1. Широколопастные. Сваи изготавливают с одним, двумя или несколькими витками лопастей, которые имеют толщину металла до 13 мм и служат опорой для сваи в грунте. Шнек с одной лопастью является простым и дешевым вариантом, который применяют для постройки легковесных конструкций. 

Двухлопастной шнек помогает распределить нагрузку на сваю более равномерно и обеспечивает ей большую устойчивость. Состоит из двух лопастей, расположенных на разном уровне и является более сложным вариантом. 

Многолопастной шнек — самый сложный и дорогой вариант, который состоит из трех и более лопастей, распределенных по всей длине сваи. Обеспечивает максимальную устойчивость опоры и позволяет ее использовать для крупных и тяжелых конструкций в слабонесущих и насыпных грунтах. 

2. Узколопастные. К данному виду относятся сваи, у которых диаметр лопастей больше диаметра ствола самой сваи в полтора раза. Преимущества такой винтовой опоры — точное позиционирование при погружении в грунт. 

Ширина лопастей создает минимальное сопротивление при вкручивании, что позволяет избежать вертикальных отклонений. Узколопасные сваи применяют в плотных каменистых и вечномерзлых грунтах. Например, большинство северных объектов Газпрома и Роснефти построены на узколопасных сваях саморезного типа. 

По форме острия узколопастные сваи бывают с конусообразным заострением в виде самореза или с зубьями, расположенными по диаметру ствола сваи в виде торцевой коронки. Малая площадь опоры шнековой части не позволяет передавать значительные нагрузки на грунт. Поэтому на слабонесущих грунтах, подверженных сезонному пучению, узколопастные опоры применяют только для легковесных строений и малых архитектурных форм. 

Выбор конструкции лопасти сваи зависит от условий монтажа, типа грунта и нагрузок, которые должна выдержать стальная опора. 

Конструкция наконечника винтовой сваи 

• Сварной. Наконечник формируют из тела самой сваи методом гибки металла и электродуговой сварки. Затем к нижней ее части приваривают лопасть из цельнолистовой металлической пластины, составляющую один или полтора оборота. 

Благодаря несложной конструкции сварного наконечника, на рынке встречается продукция не заводского качества. Использование некачественного материала может привести к деформации или отрыву шнековой части во время монтажа. Сваи со сварным наконечником рекомендуется покупать у проверенного производителя. 

• Литой. Наконечник с лопастью в один оборот представляет собой единое изделие, которое отливают на литейном производстве в специальной форме. Затем готовый шнек приваривают к стволу сваи. 

Преимущества литого наконечника — его точные геометрические размеры и толщина лопасти, которая у основания доходит до 13 мм, у сварных лопастей толщина 4–6 мм. Более прочная конструкция позволяет применять сваи с литым наконечником в плотных грунтах без опасения деформации. 

Под каждый строительный объект необходимо подбирать опору по расчетным параметрам. 

Для определения несущей способности сваи можно использовать специальные таблицы и расчетные формулы, учитывающие ее диаметр, длину, тип грунта и другие факторы. Для проведения расчета фундамента рекомендуем обратиться в проектную организацию.