Назначение и функциональность оголовков винтовых свай делают их незаменимой частью строительных конструкций, обеспечивая долговечность и устойчивость объектов.
Оголовки для винтовых свай: что это и как приварить
Нередко люди, впервые столкнувшиеся со строительством, не понимают, какую роль играет оголовок в системе свай. Установка свайно-винтового фундамента — это многоэтапный процесс, в котором ключевым моментом является создание обвязки. Это может быть металлическая, деревянная или железобетонная решетка, соединяющая верхние части свай. В местах, где ростверк соединяется с опорами, необходимо устанавливать соединительные элементы, которые обеспечивают максимальную надежность крепления. В данной статье мы рассмотрим составные части оголовка, его виды и размеры, процесс производства и способы крепления.
Оголовок представляет собой верхнюю часть сваи, которой присуща структура, состоящая из небольшой трубы (стакана), монтажной площадки (металлическая пластина, к которой по центру приваривается стакан) и косынок для усиления конструкции (стальные треугольники, которые придают прочность). Основные функции оголовка заключаются в следующем:
- защита внутренней части сваи от влаги и коррозии;
- равномерное распределение нагрузки от обвязки на верхушки свай;
- крепление элементов свайного фундамента, предотвращая их смещение или разрушение в условиях сильных ветров.
Свайный оголовок (также известный как навершие или наголовник в профессиональной терминологии) может использоваться не всегда. Например, при построении ростверка из швеллера его не монтируют на установочную пластину, а вместо этого приваривают прокат прямо к верхушкам свай.
Виды
Существует несколько типов стальных оголовков, различающихся по различным критериям:
- по форме плоской поверхности — квадратные, прямоугольные (для углового соединения), круглые (фланец);
- по типу изделия — Т-образные (для опалубки или плит) и П-образные (для балок, соответствующих ширине наконечника);
- по уровню прочности — с 2 косынками для стандартной прочности, а для усиленных конструкций их может быть до 4;
- по способу установки — съемные (для ручного крепления) и приварные (которые соединяются со стволом с использованием специальной техники, уже приварены к сваям).
Для установки деревянной обвязки в пластинах просверливаются отверстия, размеры которых могут варьироваться в зависимости от конструкции. Для бетонного или металлического ростверка используются изделия без отверстий. Иногда боковые стенки П-образного варианта могут быть просверлены, если конструкции требуют такой специфики. Формы и размеры обираются в зависимости от особенностей проектирования.
Разновидности оголовков
Оголовок винтовой сваи — это верхний элемент конструкции, который соединяет сваю с остальной частью здания или сооружения. В зависимости от специфики проекта и конструкции, выделяют несколько видов оголовков, каждая из которых имеет свои особенности и специфические применения.
- Одинарные оголовки: Эти оголовки обладают простой конструкцией, состоящей из плоского верхнего элемента с отверстиями для крепежа. Одинарные оголовки подходят для большинства типов зданий, включая жилые дома, гаражи и небольшие промышленные сооружения. Их установка осуществляется в рамках технологии свайного фундамента, что делает их предпочтительным вариантом для быстрой и надежной установки.
- Двойные оголовки: Эти конструкции состоят из двух плоских элементов, соединенных с помощью поперечной балки или пластины. Они предлагают повышенную надежность и несущую способность, что делает их подходящими для более крупных и тяжелых сооружений, таких как склады, производственные цеха и высотные здания. Двойные оголовки также часто применяются для создания более прочной обвязки свайного фундамента и равномерного распределения нагрузки по всей конструкции.
- Железобетонные оголовки: Эти элементы представляют собой более сложные конструкции, включающие железобетонные плиты или ростверки, которые жестко соединяются с верхней частью сваи. Они обеспечивают высокую прочность и устойчивость, позволяя применять их в условиях значительных нагрузок или на нестабильных грунтах. Чаще всего железобетонные оголовки используются в инфраструктурных проектах, таких как мосты, тоннели и дорожные сооружения.
Каждый из указанных типов оголовков винтовых свай имеет свои преимущества и недостатки, а выбор конкретного типа зависит от различных факторов, таких как требования проекта, величина нагрузки, тип грунта и другие аспекты. Установка оголовков винтовых свай производится с использованием специализированного оборудования и технологий, что обеспечивает быстрое и качественное выполнение работ.
Материал
Оголовки винтовых свай создаются из различных материалов в зависимости от особенностей проекта и условий эксплуатации. Основные материалы, применяемые для производства оголовков, включают:
- Сталь: Стальные оголовки популярны благодаря своей прочности, долговечности и устойчивости к влиянию внешней среды. Они идеально подходят для большинства строительных проектов, особенно там, где необходима высокая несущая способность.
- Железобетон: Для создания более прочных и надежных оголовков могут использоваться элементы из железобетона. Эти оголовки обеспечивают высокую устойчивость к нагрузкам и наиболее подходят для проектов с высокими требованиями по прочности и долговечности.
- Пластик: В некоторых случаях для производства оголовков используют пластиковые материалы. Пластиковые оголовки выделяются своей легкостью, коррозионной стойкостью и простотой монтажа.
Оголовки для винтовых свай
Свая с оголовком формирует единую конструкцию, выступающую опорой для возводимого здания. Установка и крепление данного металлического элемента осуществляется непосредственно на торце винтовой сваи двумя основными способами:
- Точечной сваркой;
- С помощью оцинкованных болтов.
Перед установкой оголовка необходимо срезать верхнюю часть винтовой сваи для выравнивания уровня будущего фундамента. Площадка оголовка служит опорой для ростверка, на который можно приваривать или фиксировать швеллер. После завершения данных работ можно сразу же начинать возводить стены и перекрытия здания. Свая без оголовка и ростверка не может выполнять функции фундамента.
Существуют различные виды оголовков, поэтому выбор конкретных изделий лучше доверять опытным специалистам. Услуги таких экспертов можно заказать в компании Эндбери, которая предлагает не только продажу свай и оголовков, но и профессиональный монтаж. Они спроектируют и установят металлический винтовой фундамент в кратчайшие сроки, учитывая все действующие строительные и экологические стандарты.
Приобретать данные элементы также лучше всего в компании Эндбери, чтобы избежать проблем с прочностью изделий в дальнейшем. Компания предлагает только сертифицированную продукцию, сопровождаемую надлежащей документацией. Каждый заказчик фирмы Эндбери получает гарантию на приобретенные оголовки, а также на произведенные монтажные работы.
Плюсы использования оголовков для свай
В производстве данных опорных элементов применяются высокопрочные металлические сплавы, а антикоррозионное покрытие защищает от образования и развития ржавчины. Таким образом, любой оголовок для сваи надежно защищен от воздействия повышенной влажности, морозов и других агрессивных факторов. Соответственно, металлические оголовки могут использоваться даже на заболоченных или обводненных участках.
По окончании установки винтовой сваи верхний торец обрезается, и устанавливается оголовок. Это позволяет предотвратить попадание осадков и загрязнений внутрь трубы. Для дополнительной надежности специалисты также рекомендуют заполнить полую часть цементным раствором, который, после высыхания, защитит внутренние поверхности от коррозии. После этого можно устанавливать и крепить оголовок.
Работы по монтажу свайного фундамента нельзя начинать без проведения геолого-геодезических изысканий. Специалисты компании Эндбери осуществляют такие обследования для определения необходимых параметров, которые важны для правильных расчетов и проектирования будущей конструкции. Например, знание точки промерзания грунта позволяет определить уровень заглубления, диаметр и длину сваи. Металлическая опора должна быть ввинчена ниже этой точки.
Прежде чем купить такое изделие, необходимо также понимать его роль в конструкции свай. Металлопрокат аналогичного типа служит опорным элементом для будущей обвязки. Без него невозможно создать ростверк, который является основой для возводимых стен сооружения. Поэтому каждый квалифицированный строитель, разбирающийся в свайной технологии, заранее заказывает данные элементы с учетом диаметра выбранных свай.
Применение
Оголовок винтовой сваи служит площадкой для укладки обвязочного бруса или пакета досок.
Наиболее распространенный пиломатериал для этой цели — брус размером 150*150 мм или 150*200 мм. Для двухэтажного дома, а также для любого здания постоянного проживания, рекомендуется выбирать 150*200 мм, где 200 мм — это высота.
Пакет досок сечением 50*150 мм или 50*200 мм будет еще более жестким вариантом, хотя стоит он дороже. Дополнительное преимущество досок в их меньшем весе, за что ваша спина скажет вам спасибо.
Важно выбирать сухой материал, прошедший обработку антисептиком на производстве. Обвязка является основой дома, от её качества зависит геометрия и долговечность всей конструкции. Учитывайте, что она располагается близко к земле, а значит, подвержена негативному влиянию внешней среды.
Размеры
Важно отметить, что оголовок винтовой сваи должен быть на несколько сантиметров шире деревянной обвязки. Даже на стабильном грунте винтовая свая может отклониться от оси в пределах 2 сантиметров. На каменистых грунтах возможны отклонения и до 5 см. Таким образом, чтобы избежать ситуации, когда часть обвязки остается в воздухе, необходим оголовок большего размера.
Для свай диаметром 108 мм производители, как правило, выпускают размеры 200*200 мм и 250*250 мм, которые соответствуют ширине пиломатериала 150 и 200 мм соответственно.
Для сваи диаметром 89 мм площадки изготавливаются размером 200*200 и 250*250 мм.
Для свай диаметром 76 мм размеры составляют 150*150 мм и 200*200 мм.
Для диаметра 57 мм существуют размеры 150*150 мм и 200*200 мм.
Толщина оголовков согласно ГОСТ составляет 4 мм. Однако на рынке наблюдается тенденция к удешевлению, в связи с чем также предлагаются и 3 мм модели. Более тонкие варианты использовать не рекомендуется из-за сомнительной прочности.
Особенности оголовков
Назначение
Оголовок — это ключевая опорная часть в конструкции сваи. После установки всех стержней на них необходимо установить горизонтальную обвязку. Стержни являются трубами, и именно для этого служат оголовки, которые надеваются на их верхнюю часть.
Структура оголовка представляет собой плоский металлический лист прямоугольной формы, на который приварена труба с ребрами жесткости. Диаметр этой трубы должен быть больше, чем у сваи, чтобы она свободно надевалась. Плита имеет отверстия по периметру для крепежа. На эти элементы в дальнейшем устанавливается ростверк.
Ростверк может быть различен по типу залегания:
- Заглубленный;
- Незаглубленный;
- Подвешенный.
Также по виду используемых материалов растет разновидность:
- Деревянный;
- Металлический;
- Железобетонный.
Основная функция оголовка состоит в равномерном распределении нагрузки от конструкции на сваи.
Типы
По типу оголовки могут быть:
- С круглым сечением;
- Прямоугольного сечения;
- Многоугольные;
- В виде тавра.
По форме оголовки классифицируются следующим образом:
По способу монтажа:
- Сварные. Эти оголовки привариваются к стволу сваи. Сначала соединение происходит в трех или четырех точках, а затем по всему периметру. Однако стоит отметить, что сварочный шов не замыкается, оставляя технологический зазор примерно в тридцать миллиметров для обеспечения вентиляции.
- Болтовые. Крепление осуществляется с помощью болтов. Рекомендуется использовать метизы с оцинкованным покрытием для повышения устойчивости к коррозии.
По прочностным характеристикам:
Выбор оголовка зависит от специфических условий строительства, и их следует приобретать согласно проектной нагрузке.
Основные факторы, влияющие на выбор данной конструкции:
- Тип и материал ростверка;
- Виды применённых свай;
- Конструкция строения.
Особенности монтажа
Срезка
Технология срезки может применяться для стержней из различных материалов. Подлежат резке как древесина, так и металл, бетон, однако в этом случае используется различный инструмент. Для древесины подойдет обычная пила.
Для резки металла потребуется угловая шлифовальная машина, а для бетона на эту машину устанавливается специальный абразивный круг. Также могут использоваться дисковые пилы с подходящими режущими элементами.
Оборудование для срезки может включать:
Процедура резки может быть разделена на несколько этапов:
- На трубе обозначается линия среза. Измерять нужно с разных сторон, чтобы избежать неровного реза. Неровности могут проявиться на этапе установки оголовка, что усложнит его выравнивание по горизонту.
- Режущим инструментом сначала создается небольшая бороздка по линии среза.
- По этой бороздке производится непосредственно отпиливание трубы.
Преимущества данной технологии:
- Высокая производительность;
- Низкая стоимость оборудования;
- Простота выполнения, не требующая привлечения специалистов высокой квалификации.
Недостатки:
- Быстрый износ режущих дисков;
- Этот вид работы может быть довольно травмоопасным. Необходимо строго соблюдать технику безопасности.
Установка
После того как все стержни закручены до проектной отметки и отрезаны до нужного уровня, начинается монтаж оголовков свай. Оголовок надвигается на стержень и отчерчивается линия, на которую он будет установлен.
Далее оголовок снимается, а верхний край трубы очищается до отмеченной линии. Эта процедура необходима для получения качественных сварных швов. Для очистки можно использовать угловую шлифовальную машину, известную как болгарка.
После очистки оголовок вновь надевается, и с помощью уровня проверяется его положение относительно горизонтальной плоскости. Оголовок должен располагаться строго горизонтально; если есть отклонения, это означает, что труба была отпилена неравномерно, и это необходимо исправить.
Дальнейший монтаж включает следующие этапы:
- Выравнивание в горизонтальной плоскости;
- Сварка конструкций в двух точках;
- Проварка по окружности, оставляя зазор в 20-30 миллиметров. Этот технологический зазор нужен для вентиляции внутренних поверхностей изделия. Для сварки используется инверторный сварочный аппарат с силой тока около 90 ампер. Рекомендуется применять электроды толщиной 3 миллиметра.
- Очистка сварочных швов. При этом важно проверить качество сварки, для чего швы необходимо очистить с помощью металлической щетки.
- Окраска. На завершающем этапе монтажа все конструкции окрашиваются. Лучше использовать покрытие с защитными свойствами.
Монтаж фундаментов из винтовых свай является наилучшим экономическим вариантом для частного строительства. При соблюдении всех технологий строительного процесса срок службы такого фундамента может быть практически неограниченным.
