Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Фундамент

Как рассчитать свайный фундамент: Как рассчитать свайный фундамент

Содержание

Как рассчитать свайный фундамент, инструкция, примеры, советы

Свайный фундамент выбирается при строительстве дома на слабых, неоднородных и неустойчивых грунтах, площади дома свыше 200 м2 (в этом случае вложения на монолитную конструкцию превышают затраты на установку опор и обвязки), возведении построек на неровных участках. Длина опор подбирается исходя из перепада высотных отметок и параметров грунта: они закладываются ниже уровня промерзания, основание должно упираться в устойчивые слои почвы. Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации дома при минимуме вложений важно правильно рассчитать их число, все факторы способны учесть только специалисты, но применить несложный алгоритм может любой начинающий строитель.

Оглавление:

  1. Как рассчитать основание?
  2. Определение подходящего диаметра
  3. Несущая способность свай
  4. Примеры расчетов
  5. Полезные рекомендации

Методика расчета свайного фундамента

Исходными данными служат параметры грунта, тип и площадь дома и ожидаемые весовые нагрузки. Расчет проводится на этапе составления проекта, все используемые материалы и объемы строительных конструкций должны быть известны. Определяется величина совокупных нагрузок, включающая:

1. Фактическую массу: стен, полов, кровли, перекрытий. Для получения этого параметра нужно знать удельный вес каждого стройматериала, при отсутствии информации от производителя применяются табличные данные.

2. Полезную нагрузку. Согласно СНиП 2.01.07.85 среднее значение, используемое при расчете фундаментов на сваях для жилых построек, составляет 150 кг/м2, зная площадь здания, несложно найти искомую величину. Учет этажности обязателен.

3. Снеговую нагрузку. Объем выпадаемого покрова зависит от региона, согласно вышеупомянутому стандарту на юге РФ ее расчетное значение – 50 кг/м2, в средней полосе – 100, на севере – 190.

Совокупная весовая нагрузка, действующая на фундамент, умножается на поправочный коэффициент (1,2). Далее следует найти несущую способность одной штуки и рассчитать их требуемое число. Важно правильно выбрать тип и размеры сваи, параметры грунта и глубина промерзания должны быть подтверждены (в лаборатории или путем забивки эталонного образца), в противном случае возрастает риск опрокидывания здания или экономически неоправданных затрат. Для определения количества стройматериала и проверки собственного расчета стоит воспользоваться онлайн-калькулятором, также с его помощью можно составить схему размещения опор.

Выбор оптимального диаметра

Требуемое сечение зависит прежде всего от типа и веса постройки. В частном строительстве наиболее востребованы винтовые сваи в 57, 76, 89 и 108 мм, последние две используются для возведения фундаментов жилых домов, в особо сложных случаях приобретаются изделия с диаметром в 133 мм. Рекомендуемая сфера применения приведена в таблице (для лопастного типа):

Диаметр, мм Максимальная несущая способность, кг Оптимальный тип постройки
57 800 Легкие ограждения из рабицы
76 3000 Заборы средней тяжести (из дерева, профлиста и пористых блоков), легкие хозяйственные постройки
89 3000-5000 Ограждения из тяжелых стройматериалов, фундаменты для каркасного дома, пристройки, бани и другие одноэтажные здания
108 5000-7000 Одно- и двухэтажные дома из бруса, легких марок бетона, каркасно-щитовых конструкций

Диаметр всегда подбирается из учета потенциальной нагрузки, фундамент для каркасной бани, беседку или пристройку возводят на 89 мм сваях, жилой малоэтажный дом – 108 мм. Для тяжелых строений (кирпичных, трехэтажных и т.д.) этот тип не рекомендуется, его выбирают при отсутствии других вариантов, расчет опор в этом случае требует привлечения специалистов.

Определение несущей способности одной сваи

Среднее значение этой характеристики зависит от диаметра трубы и лопастей, длины и прочности грунта-основания, оно обязательно указывается производителем. При желании величина допустимой нагрузки находится по формуле: N=F/k, где:

  • F – неоптимизированное значение несущей способности, которое можно рассчитать самостоятельно, достаточно умножить диаметр лопастей винтовой сваи на прочность основания (табличная величина).
  • K – поправочный коэффициент: 1,2 при точном знании типа грунта (проведении зондирования и лабораторных испытаний), 1,25 – определении характеристик почвы с помощью установки эталона (оптимальный вариант в плане затрат и потраченного времени), 1,4-1,75 – при отсутствии данных о геологических особенностях участка или самостоятельных испытаниях.

Эта формула не учитывает глубину заложения лопастей и характер работы (на выдергивание или на сжатие), правильно рассчитать несущую способность одной винтовой сваи могут только специалисты. Для упрощения рекомендуется применять табличные данные. На завершительном этапе общий вес дома делится на допустимую нагрузку для одной опоры, итоговое число округляют в ближайшую большую сторону. Все полученные данные используются в дальнейшем при расчете ростверка. Схема размещения составляется с учетом строительных требований, плана несущих конструкций и рекомендуемого интервала, зависящего в свою очередь от веса материалов стен.

Пример расчета

Следует рассчитать количество винтовых опор для двухэтажного деревянного дома 10×10 м, масса которого известна (46 т). Строительство ведется в средней полосе РФ, на участке с лессовой почвой.

  • Находится полезная нагрузка на каждый этаж здания: 10×10×0,15=15 т, с учетом этажности ее общая величина равняется 30 т.
  • С учетом нормативов (средняя масса покрова для данного региона составляет 190 кг/м2) рассчитывается снеговая нагрузка: 10×10×0,19=19 т.
  • Рассчитывается общая нагрузка на фундамент для дома: (46+30+19) ×1,2=114 т, здесь 1,2 – коэффициент запаса.
  • В таблицах находится несущая способность одной опоры, с учетом типа постройки (двухэтажный дом среднего веса) рекомендуемый диаметр сваи – 108 м, для данного региона минимальная глубина заложения составляет 2,5 м. На лессовых почвах ее несущая способность равняется 3,6, нагрузка на одну единицу находится путем деления общего веса на это значение: 114/3,6=31,67≈32 шт.

Для обеспечения надежной эксплуатации деревянного здания на данном участке требуется 32 сваи диаметром в 108 м. Аналогичным образом можно рассчитать основу для дома из пеноблоков или из любого другого материала.

Рекомендации

Многие частные застройщики используют упрощенный вариант расчета свайного фундамента. В этом случае длина и диаметр винтовых свай выбираются из учета ориентировочного веса постройки (см. таблицу выше) и глубины промерзания, а общее количество получают после составления схемы. При этом придерживаются максимально допустимого расстояния между опорами: 3 м – для деревянных и каркасных домов, 2 – для зданий из пено- и газобетонов, шлакоблока, 3-3,5 – для ограждений и легких построек.

Далее выбирается схема расположения опор: они обязательны по всем основным внешним углам, на местах стыка несущих конструкций и перегородок, под печью, тяжелым котлом или камином (не менее 2). После их обозначения оставшееся расстояние разделяют с учетом шага, указанного выше. Опоры нужно разместить как можно равномернее, иначе нагрузки будут распределяться неправильно. Этот способ расчета не рекомендуют выбирать при строительстве на сложных грунтах, требуемая частота расположения труб может значительно превышать нормативную.

Обязательным условием является обвязка: нижняя из бруса или металла, расположенных поверх опор или в виде монолитного ж/б ростверка, равномерно распределяющего нагрузки. Выбор нужного варианта доверяют специалистам, для жилых малоэтажных домов предпочтение отдается второму. Рассчитать правильно фундамент в разы сложнее, чаще всего просто соблюдаются минимальные размеры: 30 см по высоте ленты, 40 – по ширине, с закладкой армокаркаса и металлических связанных прутьев толщиной не менее 10 мм. Приступать к следующему этапу работ разрешается только после набора ростверком прочности (28 дней).

Как правильно рассчитать количество свай для фундамента | Фундамент на забивных ЖБ сваях

Если вы решили или вам сказал мастер, что под ваш дом целесообразно будет делать свайный фундамент, вас, наверное, интересует вопрос, сколько же нужно свай под постройку? Ведь именно от этого и будет зависеть окончательная стоимость вашего фундамента. Лишнего покупать нет смысла, но и закупить меньше, чем нужно не желательно. Конечно, сделать расчет количества забивных свай под дом вам поможет специалист. Но, как это делать – полезно знать каждому.

Устройство свайного поля на участке

Устройство свайного поля на участке

Целесообразность установки свайного фундамента

Фундамент дома – важная часть строительства, отнестись к выбору и правильному расчету которой нужно очень ответственно. Правильный расчет – это гарантия того, что в скором времени на стенах не появятся трещины, усадка будет проходить равномерно, и самое главное – дом не перекосится и не рухнет.

При выборе типа свайного фундамента ключевую роль играет вес здания, тип почвы, рельеф и многое другое. Если у вас торфяной или песчаный грунт, близко подземные воды или сильно волнистая местность, то сваи вам подходят лучше всего. Такой фундамент быстро возводится, обеспечивает зданию устойчивость, надежность и длительный срок службы, но только при условии правильного расчета свай для фундамента.

Обвязка свайного фундамента швеллером

Обвязка свайного фундамента швеллером

Последовательность расчета нужного количества опор

Чем больше дом и длиннее стены, тем больше свай вам понадобится – это закономерно. Сваи должны быть по углам здания, под несущими стенами, но не все так просто. Чтобы ответить на вопрос, как рассчитать количество свай для дома, стоит придерживаться следующей последовательности:

  • Сначала рассчитывают общую нагрузку на сваи. Сюда входит вес дома, крыши, всех перекрытий, сюда также включают вес людей проживающих в помещении, а также мебель и бытовую технику. Нагрузку от снега и ветра.
  • Далее, учитывая площадь здания, высчитывается количество нужных свай, с условием, что столбы должны размещаться на расстоянии 1,7 метра друг от друга.
  • Рассчитывают общую несущую способность почвы на площадке, это важно, ведь от этого будет зависеть, какое по размерам здание можно строить.
  • Потом определяют тип и размер необходимых свай.

Заливка ростверка на свайный фундамент

Заливка ростверка на свайный фундамент

Столбы основания устанавливают под каждым внутренним и внешним углом, в местах пересечения стен, длина свай обычно составляет 2,5 метра. Применять рекомендуется стразу несколько типов железобетонных свай. Под несущими стенами – столбы большего диаметра, под перегородками – меньшего.

Для того чтобы провести правильный расчет количества свай для фундамента, определить их длину, диаметр и тип, необходимо иметь определенные знания, умения и опыт. Поэтому это дело лучше поручать специалистам.

Железобетонные забивные сваи для устройства фундаментов

Железобетонные забивные сваи для устройства фундаментов

Наши мастера готовы помочь вам с решением столь важного и ответственного вопроса. Для большего удобства можно использовать специальный калькулятор расчета свай.

ИСТОЧНИК: https://сваи-фундамент.рф/company/articles/366/

Если вам необходима наша помощь, мы ждем Вас и обязательно ответим на все ваши вопросы!

Расчет свайного фундамента для дома


 


Расчет свайного фундамента обязательно должен проводиться квалифицированными специалистами. Инженеры-проектировщики компании «Винтарус» имеют обширный практический опыт разработки свайных фундаментов и оснований в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона. Высокий уровень качества проектных разработок для проведения строительных работ, гарантирует нашим заказчикам соблюдение всех технологических норм и правил при выполнении заказов.


Расчет количества свай для фундамента







ФУНДАМЕНТ ПОД БЕСЕДКУ

Сторона А — меньше 3м

Сторона В — меньше 3м

Грунт — песок

Количество углов дома — 4

Высота пола над землей — менее 50 см


 


ФУНДАМЕНТ ПОД БАНЮ

Сторона А — 3м

Сторона В — 4м

Грунт — торф толщина 1,5м

Этаж — 1

Каркас — брус 100х100

Количество углов дома — 4

Высота пола над землей — менее 50 см


Кол-во свай: 4

Диаметр сваи: 76

Длина сваи: 2500


 


Кол-во свай: 6

Диаметр сваи: 108

Длина сваи: 3000


 


ФУНДАМЕНТ ПОД ДЕРЕВЯННЫЙ ДОМ

Сторона А — 6м

Сторона В — 8м

Этаж — 2

Каркас — бревно оцилиндрованное d=250

Грунт — суглинок

Количество углов дома — 10

Высота пола над землей — более 50 см


 


ФУНДАМЕНТ ДЛЯ ДОМА ИЗ ГАЗОБЕТОНА

Сторона А — 10м

Сторона В — 12м

Грунт — торф толщина 5м

Этаж — 2

Каркас — газобетон

Количество углов дома — 14

Высота пола над землей — более 50 см

Печь или камин — да


Кол-во свай: 18

Диаметр сваи: 108

Длина сваи: 3000


 


Кол-во свай: 52

Диаметр сваи: 108

Длина сваи: 6500


* все расчеты приблизительные и представлены исключительно для ознакомления

* точное количество свай для фундамента и стоимость монтажа может рассчитать ТОЛЬКО специалист


 


Расчет стоимости фундамента — особенности


  • Диаметр сваи будет зависеть от ее предназначения (чем он меньше – тем более легкая конструкция может быть установлена).

  • Длина сваи определяется плотностью грунта и перепадом высот на участке.

  • Определить глубину залегания плотного слоя грунта можно самостоятельно при помощи садовой лопаты или бура, но проще будет вызвать специалиста.

  • Если дом расположен на холмистом участке, вполне вероятно, потребуются сваи разной длины.

  • Количество свай можно узнать, рассчитав их по плану первого этажа. Сваи должны располагаться по углам строения и стыках внешних стен с внутренними несущими перегородками.

  • Под камин или печь необходимо установить минимум от 1 до 4-х свай в зависимости от веса и расположения.


 


 


    Сделать расчет свайного фундамента и заказать установку, узнать стоимость винтовых свай, доставки и монтажа Вы можете:


  • позвонив нашим менеджерам по телефонам +7-905-285-48-70 или +7-999-038-92-58

  • оставив заявку на обратный звонок в форме справа под меню

оставить заявку



Справочная информация


Проектирование и устройство свайных фундаментов СП 50-102-2003 (PDF, 0. 97Мб)

Расчет свайного фундамента — теория и практика

Винтовая свая представляет собой стальную трубу с заостренным наконечником и режущими лопастями в нижней части. Сваи устанавливаются в грунт путем вкручивания с помощью специальной техники или вручную.

Расчет нагрузки на фундамент формируется из нескольких составляющих

Весовая нагрузка дома

Вес дома складывается из следующих слагаемых:

  • вес стен. Определяется исходя из типа строительных и отделочных материалов:
  1. каркасно-панельные стены толщиной до 150 мм – 30-20 кг/кв. м;
  2. бревенчатые – 600 кг/куб. м;
  3. из пенобетона – 400-900 кг/куб. м;
  4. кирпичные – 600-1200 кг/куб. м.
  • вес элементов крыши. Для различных видов кровли принимаются следующие значения:
  1. из листовой стали – 20-30 кг/куб. м;
  2. рубероидное покрытие – 30-50 кг/кв. м;
  3. черепица – 60-80 кг/кв. м.
  • вес перекрытий. Зависит от материала перекрытий и плотности используемого утеплителя:
  1. чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200 кг/куб. м – 70-100 кг/кв.м;
  2. цокольное по деревянным балкам с утеплителем плотностью 200 кг/куб. м – 100-150 кг/кв. м;
  3. железобетонное монолитное – 500 кг/кв. м;
  4. бетонные пустотные плиты перекрытия – 350 кг/кв. м.

Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование и т.д.).

Условно принимается равной 100 кг/кв. м.

Снеговая нагрузка.

Значения выбирается в зависимости от региона и составляет;

  • 50 кг/кв. м для южных областей;
  • 100 кг/кв. м для средней полосы;
  • до 190 кг/кв. м для северных регионов.

Ветровая нагрузка.

Для ее расчета используется формула S*(40+15h), где

  1. S – площадь дома;
  2. h – высота дома.

Общая нагрузка умножается на коэффициент 1,3 (для обеспечения запаса прочности) или на 2 (если планируется строительство 2-го этажа).

Как правильно определить количество винтовых свай

Для расчета количества винтовых свай для фундамента дома необходимо расчетную нагрузку на фундамент разделить на несущую способность одной опоры, которая зависит от ее диаметра и длины. Для строительства индивидуальных жилых домов используются опоры стандартного образца диаметром 108 мм и длиной 2,5 м. Рабочая нагрузка на такую сваю составляет 4-8 т.

Для легких строений могут выбираться менее массивные опоры диаметром:

  • 57 мм – для легких заборов;
  • 76 мм – для деревянных ограждений и заборов из профлиста. Несущая способность сваи – до 3 т;
  • 89 мм – для тяжелых заборов и каркасных построек. Несущая способность – 3-5 т.

Число опор может быть больше расчетного, если это удобно при разбивке.

Алгоритм вычисления расстояния между сваями

Расчет фундамента на винтовых сваях включает в себя определение шага между винтовыми сваями. Для этого необходимо общую протяженность стен (внутренних и внешних) разделить на требуемое количество опор. Распределяя опоры по периметру фундамента, рекомендуется расстояние между сваями под внутренней несущей стеной уменьшать на 10-15 %. Это связано с повышенными нагрузками от балок или плит перекрытий, действующих с двух сторон.

Каким должно быть минимальное расстояние между винтовыми сваями? Оно не должно быть меньше:

  • 3 м для деревянных и каркасных домов;
  • 2,5 м для домов из газобетона, пеноблоков, шлакоблоков и пенобетона;
  • 2 м для домов из тяжелого камня и кирпича.

Опоры обязательно устанавливаются по углам фундамента, на стыке внешних стен и несущих перегородок, на внешних углах пристроек (террас, балконов и пр.).

Пример расчета свайно-винтового фундамента для деревянного дома

Расчет фундаментных опор для дома из бруса размером 4х6 м и высотой 3,5 м с пологой крышей из мягкой кровли и внутренней несущей стеной выглядит следующим образом:

  1. Определяется общая масса сооружения. С учетом удельного веса бруса – 600 кг/куб. м и примерного веса мебели – 100 кг/кв. м совокупная масса дома составляет примерно 5 т. Для обеспечения запаса прочности и возможности надстройки второго этажа принимаем общий вес, равный 10 т.
  2. Вычисляется вес снегового покрова. Максимальная снеговая нагрузка для дома площадью 24 кв. м составит 4,5 т (для районов средней полосы это значение уменьшается в 2 раза, для южных – в 4 раза).
  3. По формуле рассчитывается ветровая нагрузка. Ее значение – 2,2 т.
  4. Суммируются все расчетные нагрузки. Дом из бруса будет оказывать давление на фундамент примерно 17 т.
  5. Определяется число свай. Для этого общая нагрузка в 17 т делится на рабочую нагрузку 1 сваи – 4 т. При строительстве фундамента необходимо использовать минимум 5 свай. При этом могут потребоваться дополнительные опоры для установки в углах фундамента и соблюдения минимального шага в 3 м.

Несущие способности винтовой сваи достаточно высоки, такие фундаменты устойчивы к сезонному вспучиванию и не требуют предварительной подготовки площадки к их установки. Монтаж фундамента должен проводиться только после выполнения расчетов несущей нагрузки и изучения свойств грунта.

Глубоководный (свайный) фундамент — Расчеты, проектирование и методы строительства

 

 

Сваи представляют собой относительно длинные и тонкие элементы, используемые для передачи нагрузок фундамента через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокий грунт или горную породу с более высокой несущей способностью. Метод, с помощью которого это происходит, лежит в основе простейшей классификации типов свай. У нас есть два основных типа свай (типы свай):

1. Сваи концевые

2.Висячие (или плавающие) сваи

Для обоих типов свай требуется дополнительное различие в зависимости от способа их установки.

  1. Забивные (или вытесняющие) сваи: Эти сваи, как правило, предварительно формируют перед забивкой, установкой домкратом, завинчиванием или забиванием в землю.
  2. Буронабивные сваи: Для этих свай сначала бурят отверстие в земле, а затем в нем обычно формируют сваю.

Эти категории могут быть дополнительно подразделены на:

Большой рабочий объем

  • Предварительно сформированный – вбитый в землю и оставленный на месте
    • — сплошной – дерево/бетон
    • — Полые с закрытым концом – Стальные или бетонные трубы
  • Формованная на месте труба с закрытым концом, приводящаяся в движение, а затем извлекаемая, заполняющая пустоты бетоном

Малолитражный

  • Винтовые сваи
  • Стальная труба и двутавровые секции – (секции труб могут закупориться и стать большими)

Без смещения

  • Пустота, образовавшаяся в результате бурения или земляных работ, затем заполненная бетоном.Во время строительства может потребоваться поддержка отверстия, для чего есть два основных варианта.
    • Стальной корпус
    • Буровой раствор

Нагрузки, действующие на сваи

Комбинации вертикальной, горизонтальной и мгновенной нагрузки могут быть приложены к поверхности грунта от вышележащей конструкции. Для большинства фундаментов нагрузки, прикладываемые к сваям, в основном вертикальные. Горизонтальные нагрузки, возникающие от ветровых нагрузок на конструкции, обычно относительно малы и не учитываются.Однако для свай в причалах, фундаментах опор мостов, высоких дымоходов и морских свайных фундаментах боковое сопротивление является важным фактором.

Здесь рассматривается только расчет свай, подверженных вертикальным нагрузкам. Анализ свай, подвергающихся боковой и моментной нагрузке, более сложен из-за характера взаимодействия грунт-конструкция. Помимо способности передавать нагрузки от фундамента на нижележащие слои, сваи также широко используются в качестве средства контроля осадки и дифференциальной осадки. В этих примечаниях рассматривается только предельная осевая грузоподъемность.

Сваи с вертикальной нагрузкой

Предельная грузоподъемность одиночных свай

Общее сопротивление сваи может быть разделено на составляющие основания и ствола. Тогда рассмотрение статического равновесия дает предельную емкость как:

P u = P su + P bu – W

P u Предельная несущая способность сваи

P bu = Предельное сопротивление в основании сваи (Base Resistance)

P su = Предельное сопротивление боковому сдвигу ствола сваи (Сопротивление стволу)

Вт = собственный вес сваи

Базовое сопротивление

При анализе поведения сваи принято выражать предельное сопротивление основания через

P bu = A b ( f b + p o )

A b = Площадь основания сваи в плане

f b = Чистое предельное сопротивление на единицу площади основания

p o = Давление вскрыши на уровне основания

Если свая не выступает над поверхностью почвы, то вес сваи обычно аналогичен силе, возникающей из-за давления вскрышных пород. Таким образом,

Вт ≈ А б р о

и P u = P su + A b f b

Боковой упор

As = площадь поверхности ствола сваи, соприкасающаяся с грунтом

= Среднее предельное боковое сопротивление на единицу площади

В общем, боковое сопротивление будет функцией глубины под поверхностью, потому что как прочность в недренированном состоянии su (краткосрочный недренированный анализ), так и эффективные напряжения (долгосрочный анализ) увеличиваются с глубиной.Среднее напряжение сдвига может быть выражено математически как

где L — длина сваи

Анализ общего напряжения (глинистые грунты)

Для этих почв лимитирующая способность часто определяется кратковременным (недренированным) состоянием.

Базовое сопротивление

Это простая проблема несущей способности, то есть

, где qf — предельная несущая способность.Для грунта с fu = 0 предельную несущую способность можно записать как

.

q f = N c s u + g D = N c s u + p o

Чистое предельное сопротивление равно

.

ф б = N в с и

и предельное базовое сопротивление примерно

P bu = A b (N c s u + p o )

Условно берут c u = c ub

, где sub — прочность недренированного грунта на сдвиг в основании сваи, fu — в предположении, что оно равно нулю.Затем значение Nc можно получить из диаграммы Скемптона (листы данных на стр. 28), которая применима для Φu = 0,

.

При использовании этой таблицы важно проверить отношение длины к диаметру L/D (D/B на таблице). Обычно предполагается, что свайные основания можно рассматривать как глубокие фундаменты и что N c = 9. Однако, если L/D меньше 4, N c будет меньше 9, как показано на диаграмме ниже, и конечная мощность будет аналогичным образом уменьшена.

Боковой упор

Методы анализа как полного напряжения, так и эффективного напряжения используются для оценки бокового сопротивления насыщенных глин.Здесь мы рассматриваем только полное напряжение или метод α.

su (z) = недренированная прочность грунта на глубине z

α = эмпирический понижающий коэффициент, который зависит от:

  • Тип почвы
  • Тип сваи
  • Прочность почвы (см. таблицу ниже, стр. 105 технических паспортов)
  • Способ установки
  • Время с момента установки

При отсутствии дополнительной информации для оценки α можно использовать приведенную ниже таблицу.

 

Дайте нам знать в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

Свайные фундаменты. Руководство по проектированию, строительству и испытаниям

Свайные фундаменты сооружаются, когда невозможно построить строение на мелкозаглубленных фундаментах. В зависимости от характера строения и по ряду причин выбор свайных фундаментов производится так, как рассмотрено в статье.

Мы сосредоточимся на основных темах этой статьи.

Основные фонда — Обзор

9002 Объектные фонда

Строительство Piies

Строительство Piies

Куча

Давайте начнем с понимания …

Что такое ворота?

Это тип фундамента, который заглубляется в землю, и в строительстве используются в основном круглые сечения.

Фундаменты мелкого заложения опираются на грунт и передают вертикальные нагрузки непосредственно на грунт. Емкость грунта представлена ​​как допустимая несущая способность, и если приложенное давление меньше допустимого давления смятия, геотехнический расчет в порядке.

Однако в свайных фундаментах используются разные методы и разные параметры.

При проектировании учитываются поверхностное трение грунта (положительное и отрицательное), поверхностное трение выветренной породы, поверхностное трение в породе и торцевая опора породы.

Почему сваи должны поддерживать конструкцию

  • Когда вертикальные нагрузки, приложенные к фундаменту, не могут быть выдержаны мелкозаглубленными фундаментами из-за низкой несущей способности.
  • При наличии слабых слоев грунта, таких как торф, присутствующий в грунте
  • Для восприятия растягивающих усилий, прилагаемых к фундаменту. Сваи могут быть закреплены в скале, чтобы выдерживать растягивающие усилия.
  • Для восприятия боковых нагрузок (сжатия), действующих на фундамент. Наклонная свая будет построена таким образом, чтобы воспринимать как сжимающие, так и растягивающие усилия.
  • При очень высоких вертикальных нагрузках, особенно в высотных зданиях, несущей способности грунта недостаточно для таких нагрузок.нам нужны сваи.

Факторы, влияющие на проектирование и строительство свайных фундаментов

  • Нагрузки от надстройки
  • Состояние грунта. В зависимости от характера почвы трение кожи будет различным. При наличии слоев грунта, таких как торф, при геотехническом расчете сваи необходимо учитывать отрицательное поверхностное трение.
  • Состояние породы. Значения RQD и CR, определенные при исследовании скважины, сильно влияют на грузоподъемность сваи.
  • Стоимость строительства также является важным фактором, учитываемым при выборе свай в качестве несущей системы.
  • Необходимо проверить доступность площадки.
  • Должны быть проверены зазоры от границ
  • Должны быть проверены ограничения уровня вибрации и звука. Чрезмерная вибрация может привести к повреждению прилегающих объектов.

Типы свайных фундаментов

Эта классификация основана на типе материала, используемого при возведении свай, и на основании характера конструкции.

  1. Скучающие сваи / литые in situ Pilees
  2. Груды сваи
  3. сваи
  4. Micro Pieles
  5. листовые сваи
  6. пиломатериалов Pieles
  7. пиломатериалы свай
  8. винтовые сваи
  9. используемый тип сваи. В большинстве сооружений, построенных на свайных фундаментах, встречаются дощатые сваи.

    Свая вбита в скалу. В зависимости от характера нагрузки и величины нагрузки будет варьироваться глубина залегания в породе.

    Кроме того, количество свай, необходимых для поддержки колонны, зависит от мощности сваи и приложенной нагрузки.

    Во-первых, мы находим геотехническую мощность и структурную мощность сваи. Тогда минимальное из этих значений принимается за вместимость сваи.

    Поскольку приложенная нагрузка известна, можно рассчитать количество свай.

    Буронабивные сваи изготавливаются в виде одиночных свай или групповых свай в зависимости от приложенных нагрузок. Как правило, групповые сваи необходимы для поддержки сдвиговых ядер, сдвиговых стен, подъемных ядер и т. д.

    Забивные/сборные сваи

    Это сборные сваи.

    Их изготавливают, когда прилагаемая нагрузка сравнительно мала по сравнению с буронабивными сваями.

    Кроме того, сборные сваи не забиваются в скалу, а заделываются или вставляются в твердый слой грунта. Должен быть плотный слой почвы для опоры сваи и обеспечения концевой опоры.

    Эти сваи в основном представляют собой сваи с преобладающим трением, хотя и имеют концевую опору.

    Забивка может производиться вручную путем опускания груза в сваю или с помощью вибрационной сваебойной машины.

    Доступны сваи различных размеров, начиная с 400 мм. Далее, в зависимости от характера конструкции, могут быть изготовлены еще меньшие размеры.

    Кроме того, эти типы свайных фундаментов широко используются в малоэтажных зданиях, когда они не могут быть построены с мелкозаглубленными фундаментами.

    Микросваи

    Микросваи широко используются в малоэтажном строительстве.

    Когда состояние грунта слабое и нет достаточной несущей способности, чтобы выдерживать нагрузки от надстройки, необходимо построить глубокий фундамент.

    В этом фоне, если посмотреть на доступные варианты; мы должны выбрать тип фундамента из буронабивных свай, сборных свай и микросвай.

    Из них буронабивные сваи в целом более дороги по сравнению с двумя другими типами.

    В зависимости от характера и вида нагрузок от надстройки производится выбор типа сваи.

    Кроме того, при сооружении этих типов фундаментов желательно получить рекомендацию инженера-геотехника.

    Проект должен быть выполнен на основе тех параметров, которые указаны в отчете об исследовании грунта, и они должны быть проверены после строительства путем проведения необходимых испытаний.

    Микросвая представляет собой стальной кожух, заполненный бетоном. При необходимости и по мере увеличения диаметра микросваи внутрь сваи также может быть помещен арматурный каркас для улучшения ее несущей способности.

    Микросваи используются в конструкциях устоев и опор мостов.Боковые нагрузки, действующие на опору, могут быть переданы на грунт с помощью наклонных микросвай.

    При строительстве опор используются три или шесть свай шестиугольной формы, используемые для восприятия вертикальных нагрузок.

    Основным риском данного типа конструкции является коррозия стали. Если подвергнуться воздействию или допустить соответствие требованиям по коррозии, свая может разрушиться.

    Однако, с другой стороны, существует меньший риск, так как свая находится под землей и меньше вероятность попадания всех ингредиентов под коррозию.

    Если сооружение должно быть построено в прибрежной зоне, большое внимание следует уделить защите стального корпуса.

    Микросваи сооружаются из стальных оболочек 150, 200, 300 мм и т. д.

    Шпунтовые сваи

    Шпунтовые сваи также можно рассматривать как тип свайного фундамента, хотя они в основном не используются для прямой поддержки конструкций, как другие типы свай.

    Например, шпунтовые сваи используются для поддержки грунта вокруг конструкции, а также служат постоянной конструкцией.Удаление или рассмотрение в качестве постоянных работ зависит от характера конструкции и состояния грунта.

    Кроме того, шпунтовые сваи широко используются в строительстве для удержания земли при земляных работах. В конструкциях глубоких подвалов, как указано выше, можно использовать правильно закрепленные шпунтовые сваи.

    Кроме того, он также используется при строительстве коффердамов.

    Существуют различные типы шпунтовых свай в зависимости от профиля и схемы соединения.Кроме того, мы можем выбрать подходящий шпунт на основе требуемого модуля сопротивления сечения в соответствии с проектными требованиями.

    В статье подпорная стена из шпунта обсуждается конструкция устойчивости подпорной стены из шпунта.

    Деревянные сваи

    Не только нынешнее, но и древнее строительство также использует лучшую технологию.

    Они знали, что когда есть слабый грунт, нужно делать сваи. Поэтому они использовали устойчивый материал, чтобы сделать это.

    Даже сейчас, когда строительство или расширение завершено, можно наблюдать нагромождение деревянных свай.

    В частности, здания и мосты построены на деревянных сваях.

    Деревянные сваи долговечны, экономичны и устойчивы.

    Специальная древесина с хорошей износостойкостью.

    Перенесите нагрузку от обшивки трения и концевого подшипника.

    Конструкции в очень слабых местах, где нельзя подъехать к тяжелым машинам, используются деревянные сваи.

    Винтовые сваи

    Свая похожа на винт, как показано на следующем рисунке.

    Тип винта зависит от типа конструкции.

    Кроме того, существуют различные типы винтовых свай.

    Винтовые сваи можно использовать для соединения зданий или любых других конструкций, таких как строительство мостов.

    Проектирование свайных фундаментов

    После выбора свай в качестве типа фундамента в соответствии с рекомендациями отчета о геотехнических исследованиях проводится оценка количества свай.

    Затем нам нужна вместимость сваи.

    В свайных фундаментах есть двухкомпонентные для оценки несущей способности слоев.

    Берем меньшее из следующих.

      • 9003
      • Геотехнический дизайн
      • 9002
      • Структурный дизайн

    Геотехнический дизайн сваи

    Оценка геотехнического потенциала кучей осуществляется на основе состояния почвы, а состояние утеса на якоре в рок.

    Геотехническая мощность сваи может быть представлена ​​следующим уравнением – Предельное поверхностное трение сваи

    Допустимая нагрузка (Qall) может быть рассчитана как

    Qall = Qu / FoS

    FoS – Коэффициент запаса прочности; варьируется 2,5 -4

    Кроме того, существуют различные методы расчета допустимой мощности сваи.Метод применения коэффициента безопасности может различаться в разных странах в зависимости от местных стандартов.

    Иногда применяется отдельный коэффициент запаса прочности как для торцевого подшипника, так и для поверхностного трения, а также используется единый коэффициент запаса прочности.

    Отмечается, что низкий коэффициент безопасности, такой как 2,0, также используется для трения кожи. При проектировании настоятельно рекомендуется использовать местные стандарты.

    В основном существует пять компонентов, связанных с геотехнической емкостью сваи.

    1. Поверхностное трение о грунт (положительное поверхностное трение и отрицательное поверхностное трение)
    2. Поверхностное трение выветренной породы
    3. Поверхностное трение о породу
    4. Торцевая опора породы
    5. Торцевая опора грунта

    Если свая заканчивается в грунте (твердом слое), в случае сборных свай используется торцевая опора в грунте. Если свая вбита в скалу (залитые на месте буронабивные сваи), то для расчета несущей способности сваи используется торцевая опора в скале.

    Вышеуказанные пять параметров предусмотрены геотехнической рекомендацией на основании данных скважинных исследований.

    Если мы знаем параметры почвы, мы можем рассчитать значения поверхностного трения в соответствии с уравнениями.

    Для расчета поверхностного трения о грунт доступны следующие методы.

    Поверхностное трение в песке
    • На основе вскрышных пород и угла трения между грунтом и сваей
    • Корреляция со стандартным испытанием на проникновение (SPT)
    • Корреляция с испытанием на конусное проникновение (CPT)
    Поверхностное трение в глине
    метод
  10. α метод
  11. β метод
  12. Корреляция с CPT
  13. Торцевая опора грунта также может быть рассчитана с помощью различных предложенных методов.Следующие методы широко используются дизайнерами.

    Подшипник почвы
    • Метод Meyerhof (песок / глина)
    • метод Васика (песок / глиняная)
    • метод Coyle и Castello (песок)
    • корреляция с SPT и CPT
    кожи трение камня

    корка породы определяется в зависимости от состояния и типа породы.

    Как правило, предельное поверхностное трение свежей и выветрелой породы приводится в отчете о геотехнических исследованиях.

    Мы должны применить коэффициент безопасности для расчета допустимой мощности. Если указана допустимая мощность, мы можем использовать ее напрямую.

    Точечный подшипник (концевой подшипник)

    Оценка основана на результатах испытаний. В большинстве случаев для определения прочности породы проводится испытание на прочность при одноосном сжатии (UCS).

    Соотношение между ПСК и концевым подшипником используется для определения окончательного значения.

    Значения RQD и CR также должны быть проверены при определении грузоподъемности свай и длины раструбов, поскольку они отражают состояние породы.

    Таким образом, мы получим необходимые геотехнические параметры, такие как поверхностное трение и торцевые опоры, из отчета о геотехнических исследованиях. Что нам нужно сделать, так это применить необходимый запас прочности и рассчитать геотехническую мощность.

    Расчет конструкции сваи

    Допустимое напряжение бетона в буронабивных сваях, залитых на месте, в большинстве стандартов считается равным 0,25fcu . Есть только небольшие отклонения.

    • ACI 318 : 0,25 fcu
    • EC2 : 0,26 fcu
    • CP4 : 0,25 fcu

    Однако сваи необходимо проверять на коробление, особенно если они установлены на слабом основании. Таким образом, выполняется расчет устойчивости свайных фундаментов.

    И, учитывая то же самое, может быть выполнен структурный проект или проект армирования.

    Существует два метода/шага проектирования сваи.

    1. Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости и проверьте, превышает ли она приложенную нагрузку.
    2. Проведение более тщательного анализа потери устойчивости и выполнение проекта.

    Ниже приводится сводка шагов расчета. Дальнейшее чтение должно быть сделано перед выполнением проектирования.

    Шаг 01

    Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости (Pcr).

    Этап 02

    На основе Pcr, пружин грунта, вращения в верхней части сваи (может иметь некоторую фиксацию вращения) и т. д. найдите эффективную длину (Lcr).

    Шаг 03

    Поскольку нам известны приложенные нагрузки, эффективная длина и диаметр сваи, мы можем рассчитать сваю обычным методом или с помощью программного обеспечения.

    Основные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании свайных фундаментов, приведены ниже.

    • Оцените геотехническую и структурную мощность сваи и примите меньшую из них как мощность сваи.
    • Разделите грузоподъемность сваи на приложенную нагрузку (нагрузка на колонну или приложенная нагрузка; предельное состояние пригодности к эксплуатации), чтобы найти количество свай.
    • При проектировании группы свай индивидуальная нагрузка рассчитывается на основе центра нагрузки и геометрического центра каждой сваи. Нагрузки должны распределяться в зависимости от положения сваи.
    • Если имеется более одной сваи, минимальный зазор между сваями должен быть в 2,5 раза больше диаметра сваи.
    • Увеличение зазора между сваями не позволит использовать ферменную аналогию конструкция оголовка сваи . Поэтому зазор между сваями выдерживают в 2,5-3 раза больше диаметра сваи.
    • Следует обратить внимание на отрицательное трение кожи при наличии органических загрязнений. В противном случае оценка емкости сваи будет неверной.
    • Раскряжевка свай должна быть проверена при наличии очень слабых грунтов, таких как торф, на большую глубину.
    • Внимание на значения RQD и CR следует обратить при выборе длины раструба.
    • Как правило, в соответствии с большинством стандартов допустимый допуск на отклонение конструкции составляет 75 мм. Это необходимо учитывать при проектировании оголовка сваи. Особое внимание следует уделить при наличии одной стопки. Момент центробежности должен восприниматься заземляющими балками.Следовательно, это должно быть учтено при проектировании заземляющей балки.

    Строительство свайных фундаментов

    Рассмотрим основные этапы строительства свай. Следующая процедура обсуждается в отношении залитых на месте свай.

    Следующие допуски допускаются различными стандартами в качестве допустимых отклонений при строительстве.

    Код Допустимое отклонение
    ACI-336 4% диаметра или 75 мм; в зависимости от того, что меньше
    BS EN 1536 100 мм; для диаметра сваи (D) ≤ 1000 мм

    0.1D для 1000

    150 мм D>1500

    Исполнение с передним углом менее 1 из 15 пределов до 20 мм/м

    Исполнение с передним углом от 1 из 4 до 1 из 15 пределов до 40 мм/м

    CP4

    75 мм 75 мм 95 мм 9004

    BS 8004 не более 1 в 75 от вертикального или 75 мм

    Отклонение до 1 в 25 разрешено для скучающих грузов, пробуренных на граблях до 1 в 4

    Этапы строительства свай и основные аспекты, на которые следует обратить внимание

    • Выполнение установки
    • Начать удаление верхнего слоя почвы до уровня камня. Он всегда должен стараться поддерживать положение сваи, как указано на чертежах, хотя обычно допустимый допуск составляет 75 мм.
    • Начать отбор керна и следить за глубиной залегания керна. В этом случае он должен удостовериться, что отбор проб производится в свежей породе, а не в выветрившейся породе.
    • Должны быть измерены образцы, скорость проникновения, данные каротажа скважины, другие глубины свай на месте, если таковые имеются.
    • Из-за трудностей с поиском свежей породы первый слой будет отлит ближе к скважине.Затем можно оценить другие параметры. Исходя из этого, мы можем приступить к укладке.
    • Визуальный осмотр производится для проверки качества породы.
    • Кроме того, для проверки прочности породы можно использовать такие методы испытаний, как испытание точечной нагрузкой. Результаты испытаний точечной нагрузкой могут быть сопоставлены для определения концевой опоры сваи. Если результат неудовлетворительный, необходимо производить отбор керна до тех пор, пока не будет найдена здоровая порода. Для получения дополнительной информации об испытаниях можно обратиться к статье Методы испытаний строительных материалов .
    • После завершения отбора керна в породе в соответствии с длиной раструба будет выполнена очистка.
    • Основной целью очистки является удаление грязи, песка и т. д. в бентоните для удаления. Это также называется промывкой.
    • Есть параметры, которые необходимо проверить, чтобы убедиться, что ворс достаточно чистый. На следующем рисунке показаны предельные значения. Эти значения будут меняться от спецификации к спецификации.
    • Как только содержание бентонита в выемке достигает заданных пределов, промывка прекращается.
    • Затем в котлован помещается тремовая труба.
    • Затем медленно заливается бетон в треми. Как только он заполнен, треми приподнимается на очень небольшую величину, позволяя бетону вытекать.
    • Этот бетон будет постепенно подниматься со всей грязью и примесями на дне кучи. Затем снова заполняют бетоном и дают бетону вытечь.
    • Он должен убедиться, что конец трубы tremie всегда находится в свежем бетоне.Это позволяет всегда свежему бетону смешиваться со свежим бетоном и постепенно поднимать верхний слой бетона.
    • Кроме того, очень важно контролировать скорость заливки бетона, чтобы избежать подъема арматурного каркаса. Если скорость выше, клетка будет поднята.
    • Повторяйте это до завершения бетонирования.

    Испытание свайных фундаментов

    В отличие от других фундаментов, мы не можем видеть, что происходит под землей.

    Ничего не видно…

    Как определить, правильно ли мы построили сваю..

    • Адекватный чехол для арматуры
    • без шеи
    • без выпуклости
    • без бетонных смеси с бентонитом
    • без полостей (например, соты) в бетоне
    • без грязи в нижней части кучи
    • и т. Д. …

    Поэтому нам необходимо провести испытания сваи, чтобы убедиться, что она построена правильно.

    Подрядчик несет ответственность за проведение испытаний свай в консультации с консультантом проекта и сторонним испытательным агентством.

    Методы испытания свай

    В основном существует четыре типа методов испытания свай.

    1. Испытание сваи на целостность (испытание на целостность при низкой деформации)
    2. Испытание на динамическую нагрузку (динамическое испытание на высокую деформацию)
    3. Испытание на статическую нагрузку
    4. Акустическое испытание поперечного отверстия
    Испытание на целостность сваи

    Самый простой метод прогнозирования целостности сваи.

    С помощью этого теста можно предсказать вздутия, сужения, впадины и т. д.

    Это лучший способ идентифицировать дефектный файл, но не может оценить емкость стопки.

    Выдает начальное предупреждение о неисправности сваи.

    Испытание на целостность сваи используется для определения свай, подлежащих испытанию другими методами, такими как динамическое испытание сваи и испытание сваи на статическую нагрузку.

    Кроме того, этот метод тестирования не требует больших затрат по сравнению с другими тестами. Далее все сваи тестируются этим методом.

    Испытание динамической нагрузкой

    Наиболее широко используемый метод определения несущей способности сваи в современном строительстве.

    Не похоже на испытание статической нагрузкой, оно дает результаты мгновенно. Емкость плие можно получить на месте сразу после испытаний. Тем не менее, после анализа с помощью программного обеспечения, такого как CAPWAP, будет проведен дальнейший анализ, чтобы дать точные ответы.

    Мы можем получить поверхностное трение сваи и торцевую опору, разработанную для испытательной нагрузки.

    Первоначально тестирование сваи будет смоделировано с помощью программного обеспечения, а высота падения молота будет определена таким образом, чтобы он не создавал растягивающих напряжений, превышающих допустимые или которые могут выдержать арматуру сваи.

    Это называется анализом волновых уравнений (WEAP). При этом методе не требуется применять ударную нагрузку несколько раз, пока мы не найдем испытательную нагрузку.

    WEAP обеспечивает взаимосвязь между испытательной нагрузкой, напряжением сжатия и развитием напряжения растяжения.

    Таким образом, тестирование может быть выполнено очень легко.

    Испытание статической нагрузкой 

    Это более надежный и традиционный метод, используемый при испытании свай. Поскольку все измерения проводятся вручную, мы имеем представление о том, что происходит при увеличении нагрузки.

    Нагрузку на сваю увеличиваем до испытательной нагрузки, указанной в проекте сваи, и постепенно уменьшаем ее.

    Деформация сваи контролируется и проверяется, находится ли она в допустимых пределах.

    Акустический тест поперечного отверстия

    Этот тест используется для проверки состояния сваи. Его можно использовать для проверки состояния соответствующей работы в отверстиях, размещенных в свае.

    Трубопроводы укладываются в кучу. Затем в стопку помещают испытательный прибор и проверяют.Передатчик и приемник используются для проверки состояния сваи.

    На основе скорости волны прогнозирует состояние сваи. Дополнительную информацию о методе испытаний можно найти в статье Википедии межскважинный акустический каротаж .

    Метод расчета несущей способности песчано-свайных составных фундаментов в перегнойном слое грунта с учетом консолидации

    Трубная обсадная труба часто применяется при устройстве песчаных свай, т. е. метод нагнетания нижнего конца.При сооружении песчаной насыпи в кожухе трубы делается полость, нижняя часть кожуха закрывается, а полость расширяется в перегнойном слое грунта за счет механического статического давления и вибрации. Затем, когда обсадная колонна поднимается, клапан на дне обсадной трубы автоматически открывается, и полость заполняется песком, образуя кучу песка. Этот процесс может быть упрощен до расширения полости. В данном исследовании эта теория использовалась для расчета увеличения несущей способности фундамента в перегнойном слое грунта, вызванного строительством песчаных свай.

    Теория расширения полости и основные допущения

    Готовая песчаная куча предполагалась идеально цилиндрической, и ее размер полностью соответствовал проектным требованиям. Процесс строительства песчаной сваи осуществлялся, как показано на рис. 2.

    Рис. изотропное упругопластическое тело; (2) малая полость расширяется в бесконечной массе грунта; 3) критерий урожайности почвы – критерий урожайности Мора–Кулона; (4) давление грунта на стенку полости до расширения статично; и (5) песчаная куча состоит из чистого песка без силы сцепления, и деформация текучести не учитывается.

    Основные уравнения

    Радиальное напряжение грунта вокруг сваи обозначалось \(\sigma_{r}\), окружное напряжение обозначалось \(\sigma_{\theta }\), а конструкция песчаной сваи процесс упростился до задачи об осевой симметрии плоской деформации. Полярные координаты использовались без учета начального поля напряжений, и дифференциальное уравнение равновесия было получено следующим образом:

    $$\frac{{d\sigma_{r} }}{dr} + \frac{{\sigma_{r } — \sigma_{\theta} }}{r} = 0. $$

    (1)

    Геометрическое уравнение:

    $$\varepsilon_{r} = \frac{{du_{r} }}{dr}.$$

    (2)

    В фазе упругой деформации предполагалось, что функция напряжения \(\psi\) является только функцией радиальной координаты r :

    где \(r\) — радиальная координата, а L представляет границу постоянный.

    На этапе пластической деформации параметры выбраны как консолидированные недренированные параметры, использовался критерий текучести Мора–Кулона:

    } + \sigma_{\theta} )\sin\varphi + 2c\cos\varphi .{2} }}{E}\frac{p}{r} = \frac{(1 + v)}{E}r\sigma_{r} ,$$

    (8)

    где \(r\) — радиальная координата, \(u_{r}\) — радиальное смещение, \(R_{i}\) — начальный радиус полости, \(p\) — начальный радиальное напряжение, E — модуль упругости, а \(v\) — коэффициент Пуассона.

    На основе уравнений (4) и (1), путем решения дифференциального уравнения равновесия было получено следующее уравнение: u} }}{r}} \right)^{{\frac{2\sin \varphi}}{{1 + \sin \varphi }}}} — Cctg\varphi . $$

    (9)

    Удовлетворяя уравнениям. (4) и (6) при общих граничных условиях упругости и пластичности было получено следующее уравнение:

    $$\sigma_{p} = \sigma_{r} = C\cos \varphi .$$

    (10)

    На границе между упругой зоной и пластической зоной смещение общего расширения пластической зоны было получено на основе уравнения (8):

    $$u_{p} = \frac{(1 + v)}{E}R_{p} \sigma_{p} .{2} \до 0\), а общее смещение границы зоны пластичности относительно невелико.

    В приведенном выше расчете исходное поле напряжений не учитывалось. Для илистого грунта напряжение увеличивается, \(\sigma_{p} = C\cos \varphi\), из-за чего грунт очень мало переходит в пластическое состояние. Чтобы удовлетворить условию легкого перехода грунта в пластическое состояние, диапазон влияния зоны пластичности должен быть большим, чтобы общее смещение границы зоны пластичности можно было считать относительно небольшим и упростить следующим образом: \(u_{p}^ {2} \до 0\). {{\frac{2\sin \varphi}}{{1 + \sin\varphi}}}} — ctg\varphi} \right].$$

    (19)

    Увеличение дополнительных напряжений, вызванных конструкцией песчаных свай

    При расположении песчаных свай в форме равностороннего треугольника с длиной стороны \(s\) между сваями происходит взаимодействие, где \(d_{e} \) — диапазон влияния одной кучи песка, а \(r_{e}\) — радиус влияния. Это видно из уравнения (19) радиальное напряжение уменьшается с увеличением r .{{\frac{\sin \varphi}}{{1 + \sin\varphi}}}} — ctg\varphi} \right].$$

    (23)

    Метод изготовления наголовника | Объем шапки ворса

    УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ

    Специальный видеоурок поможет узнать, как узнать объем бетона в круглой свае с 3-мя заглушками.

    Длина верхушки сваи 3 метра, высота верхушки сваи 1 метр.Диаметр сваи принимается равным 600 мм. Радиус указан как 300 мм или 0,3 м (1/2 диаметра)

    Высота сваи указана как 20 м. Количество свай указано 3

    Объем бетона сваи рассчитывается по следующей формуле:

    • πr 2 h (здесь r обозначает радиус сваи, а h указывает высоту сваи)
    • Следовательно, объем бетона = πr 2 h x 3 (поскольку существует три числа наголовников свай)

    После установки значения получается следующее:

    • 3.14 x (0,3) 2 x 20 x 3 = 16,956 м 3
    • Затем необходимо узнать объем каждой шапки.

    В связи с этим измените форму ворса на квадратную. Затем вычтите две стопки треугольной формы из квадратной.

    Затем возьмем квадрат как A и два треугольника как B.

    Тогда объем = длина x ширина x высота

    После размещения значения получается следующее:

    Затем нужно найти объем двух треугольников следующим образом:

    • Следовательно, объем B = площадь x высота
    • B Объем = ½ x B x H x Толщина
    • B Объем = ½ x 1 x 2 x 1 = 1 кубический метр

    Объем указан за 1 шапку.

    Следовательно, объем ростверка = A – B – B = 9 – 1 – 1 = 7 м 3

    Посмотрите последующий видеоурок, чтобы получить четкое представление.

    Преподаватель: L&T — Технология обучения

    Как рассчитать объем бетона в наголовнике треугольной сваи

    Как рассчитать объем бетона в треугольной оголовке сваи – 3 сваи

    В этой статье сегодня мы поговорим о Объем бетона в треугольной свае | Формула расчета свайного бетона | Объем шапки треугольного ворса | Типы свайных фундаментов | Бетонные сваи | Строительство бетонных свай | Бетон Количество свай | Калькулятор свайного бетона | Фундаментные сваи

    Что такое ворсовый колпачок?

    Наконечник сваи представляет собой конструкцию, которая возводится, когда одна свая не может выдержать нагрузки вышележащей конструкции

    Обычно строится при наличии ограничений на размер одной сваи

    Крышка сваи представляет собой плиту, под которой находятся различные сваи или группа свай. Так, что они объединяются, чтобы действовать как единая свая, которая выдерживает нагрузку от надстройки или колонны. Бетонные сваи

    Наголовник сваи

    Как найти объем бетона в треугольном наголовнике сваи?

    Наголовник треугольной сваи

    Рассчитаем объем бетона в треугольном свайном фундаменте, имеющем 3 шт. стопки, как показано ниже. Фундаментные сваи

    Данные:

    Диаметр сваи = 0,6 м. (d)

    №свай = 3 шт.

    Длина сваи = 16м. (ч)

    Высота верха сваи = 0,9 м.(D)

    Решение:

    Объем бетона в сваях

    = 3 номера × πr2 ч

    Здесь,

    r = радиус сваи.

    = д ÷ 2

    = 0,6м ÷ 2

    = 0,3м.

    h = длина сваи.

     

    Объем бетона в сваях

    = 3 шт.× 3,142 × (0,3 м)2 × 16 м.

    = 13,57 .

     

    Объем бетона в оголовке сваи:

    Объем бетона оголовка сваи

    = площадь поверхности (A) × глубина (D)

    Сначала рассчитаем площадь сечения (A1) прямоугольника ABCD, как показано на рисунке ниже.
    Площадь прямоугольника ABCD (A1)

    = Д × В

    = 2,2 м × 2,0 м

    = 4,4 кв.м.

    Чтобы получить площадь поверхности ( A) верхушки ворса, мы должны вычесть площадь треугольников AEF и GDH из площади прямоугольника.

    Здесь,

    Треугольник AEF = треугольник GDH

    Площадь треугольника AEF

    = 0,5 × основание × высота.

    = 0,5 × сторона AE × сторона AF

    Сторона АЕ

    = [ ( 1/2 × сторона ВС ) – (1/2 × сторона EG )]

    =  [ ( 1/2 × 2 м. ) – (1/2 × 0,6 м. )]

    = [1 м – 0,3 м]

    = 0,7 м.

     

    Боковой AF

    = сторона AB – сторона FB

    = 2,2 м – 0,7 м

    = 1.5м.

     

    Я перерисовал треугольник с расчетной длиной сторон AF и AE, как показано ниже. Площадь треугольника AEF

    = 0,5 × сторона AE × сторона AF

    = 0,5×0,7м×1,5м.

    = 0,525 кв.м.

     

    Площадь поверхности наголовника (А)

    = [площадь прямоугольника ABCD – (2 номера × площадь треугольника AEF )]

    = [4,4 кв. м. – (2 шт. × 0,525 кв.м.)]

    = [4,4 кв.м. – 1,05 кв.м.]

    = 3,35 кв.м.

     

    Теперь бетонный том. шапки

    = площадь поверхности (A) × глубина (D)

    = 3,35 кв.м. × 0,9 м.

    = 3,015 куб.

     

    Общий объем бетона 3-х свайного фундамента

     

    = Том. бетона в ростверке + общий объем. бетона в сваях.

    = 3,015 см + 13,57 см.

    = 16,585 куб.

    Сколько материала нужно на кучу?

    Фон :

    Как строитель, вы также должны быть в состоянии рассчитать материалы, необходимые для строительства.Сегодня мы научимся рассчитывать материалы, необходимые для свайного фундамента.

     

    Данные:

    Форма ворса: Круглая

    Диаметр сваи:  600 мм

    Глубина сваи: 8,35 м.

    Бетонная смесь: M20

    Армирование: 6 стержней HYSD диаметром 16 мм.

    Хомуты: стержни диаметром 8 мм на расстоянии 200 мм от центра к центру [от центра к центру]

     

    Как строитель, мы знаем следующее:

    1.Удельный вес стержней HYSD диаметром 16 мм: 1,58 кг/м

    2. Масса стержней HYSD диаметром 8 мм: 0,39 кг/м

    3. Крышка для армирования свай: 50 мм

    4. Расход материала для бетона M20:

    1. Цемент: 7,87 мешков/м3
    2. Песок: 0,41 куб.м.
    3. Агрегат: 0,83 куб.м.

     

    4. Формула объема цилиндра = (0.785).D 2 .H                                                                                                  ,

     

    Подготовившись таким образом, мы приступим к фактическим расчетам следующим образом.

    Часть А: УСИЛЕНИЕ:

    A.01: Продольные стержни:

    Длина резки прутка: 8350 –(50+50) = 8250 мм = 8.25 М.

    Вес:

    6 № X 8,25 м X 1,58 кг/м =   78,21 кг.

    A.02 : Хомуты :

    Диаметр хомута: 600 – (50+50) = 500 мм.

    Длина резки:  ( 3.14) D +( 2x10d )

    D: диаметр хомута = 500 мм

    d: Диаметр стержня, используемого для хомута, = 8 мм.

    =  (3,14 x 500 )+(2 x 10 × 8) = 1730 мм =  1.73 М.

    Количество хомутов: ( 8350 / 200 )+1 = 43 №

    Вес: 43 шт. x 1,73 м x 0,39 кг/м = 29 кг.

     

    Краткое описание армирования:

    Стержни HYSD диаметром 16 мм: 78 кг / стопка

    Стержни HYSD диаметром 8 мм: 29 кг/свая

     

    АВТОР ПОКАЗЫВАЕТ УСИЛЕНИЕ СВАЙ
    [ЕЩЕ НЕ РАЗМЕЩЕНО] ДЛЯ Эстакады В ПУНЕ. Часть B: Бетон M20:

    Объем штабеля:

    (0.785).D 2 .H

    =0,785 х 0,6 х 0,6 х 8,35

    = 2,36 м3/свая

     

    Требуемый цемент:

    2,36 x 7,87 пакета = 18,57 пакета

    Требуется песок:

    2,36x 0,41 CuM = 0,968 CuM.

    Сумма  Требуется:

    2,36x 0,83 куб.мл = 1,96 куб.м.

     

    Итоговая сводка:

    Требуемый материал на сваю диаметром 600 мм.имеющий длину 8,35 м.

    Цемент: 19 мешков

    Песок: 1 куб.м

    Совокупность: 2 CuM

    Арматурные стержни:

    Стержни HYSD диаметром 16 мм: 78 кг

    Стержни HYSD диаметром 8 мм: 29 кг

     

     

     

     

     

     

    Нравится:

    Нравится Загрузка. ..

    Родственные

    Реакция грунтового основания в свайных фундаментах

    Введение

    Реакция грунтового основания в свайных фундаментах в основном основана на теории упругости. Сваи подвергаются вертикальным и боковым нагрузкам, а также моментным нагрузкам. Таким образом, реакция грунтового основания включает два компонента: вертикальный и боковой, поэтому будут проанализированы два дискретных метода получения этих компонентов. Следует отметить, что представленные анализы касаются одной сваи, а не группы свай.В последнем случае требуются более сложные модели.

    Рисунок 1 : Развитие: а) вертикальной и б) горизонтальной реакции грунтового основания в свае, подверженной горизонтальным, вертикальным и моментным нагрузкам.

    Вертикальная реакция грунтового основания в свайных фундаментах

    Для расчета вертикальной реакции грунтового основания в свайных фундаментах будет использоваться метод, основанный на теории упругости, разработанной Poulos and Davis (1980). Первоначальной целью метода было получение осадок свайного фундамента; Таким образом, реакция грунтового основания определяется по следующей формуле:

    , где K V — вертикальный коэффициент реакции грунтового основания, P — приложенная вертикальная нагрузка, а — приложенная вертикальная нагрузка и свайная осадка.Уравнение для расчета реакции грунтового основания представлено ниже:

    , где E — модуль упругости грунта (МПа), D — диаметр сваи (м), а I — поправочный коэффициент.

    Расчет поправочного коэффициента немного отличается в зависимости от типа сваи. Сваи в основном делятся на две категории:

    1. Концевые сваи
    2. Висячие сваи

    Концевые сваи распределяют большую часть вертикальной нагрузки на носок сваи.Они работают так же, как опора конструкции. Наоборот, несущая способность висячих свай обусловлена ​​касательными напряжениями, возникающими по бокам сваи.

    Обычно концевые сваи используются для передачи нагрузки на более твердый слой грунта или горную породу, тогда как висячие сваи используются, когда это невозможно.

    В их анализе для получения коэффициента земляного полотна (Poulos and Davis, 1980) предполагается однородная масса грунта с постоянным коэффициентом Пуассона ν и модулем Юнга E S ; тем не менее, несущий грунт может иметь разные параметры E b и v b .

    Поправочные коэффициенты для концевых и висячих свай рассчитываются по уравнениям 3 и 4 соответственно:

    Вышеупомянутые коэффициенты тщательно оцениваются в следующих разделах.

    I

    0 : Коэффициент влияния на осадку

    Коэффициент влияния на осадку зависит от отношения диаметра вершины d b к диаметру вершины сваи < D 7 D B / D <3; Обычно D B / D = 1 / D = 1 ) и соотношение длины сваи L до его диаметра D ( Л/д ) .

    I 0 можно получить с помощью диаграммы Рисунок 2 .

    Рисунок 2 : фактор расчетов-влияния I 0 (Poulos и Davis, 1980)

    R

    K : Корректировка сжимаемости

    Коэффициент коррекции сжимаемости, R K , зависит от Отношение L/d и коэффициент жесткости сваи K , который фактически измеряет относительную сжимаемость между сваей и основанием:

    где E P 17 модуль упругости сваи и R A A 8 — соотношение площади нижней кучи площади 7 A P на площадь поперечного сечения кучу A ( R A = A P ).Обычно коэффициент R A равен 1.

    Пример, показывающий геометрию, влияющую на коэффициент R A , показан на Рис. 3 . Поправочный коэффициент сжимаемости, R k , затем выводится с помощью диаграммы, представленной на рис. 4 .

    Рисунок 3 : Зависимость отношения R A от площади нижнего сечения сваи A P к площади поперечного сечения сваи A , 1980)

    R

    b : Поправочный коэффициент модуля упругости основания (опорные сваи)

    Поправочный коэффициент модуля упругости основания, R b , применяется в опорных сваях. R b зависит от отношения L/d , коэффициента жесткости сваи K и отношения модуля упругости несущего слоя, 7 E b модуль упругости грунта, E S , ( E b /E S ). Его значение можно получить из соответствующих диаграмм, показанных на рис. 5 . Рис. 5 , используется во висячих сваях и также зависит от отношения L/d .Под исследуемым грунтовым слоем ( E s , ν ) на определенной глубине h предполагается несжимаемый слой . Отношения ч/л или л/ч используются для определения значения R ч ( рис. 6 ).

    Рисунок 6 : Поправочный коэффициент глубины. R h (Poulos and Davis, 1980)

    R

    v : Поправочный коэффициент коэффициента Пуассона

    Наконец, поправочный коэффициент коэффициента Пуассона R v учитывает ν s и коэффициент жесткости сваи K .Он получен с использованием схемы, показанной на рис. 7 . Рисунок 7 : Поправочный коэффициент Пуассона, R v (Poulos and Davis, 1980) Следовательно, вертикальная реакция грунтового основания для концевых опорных и висячих свай может быть получена с использованием уравнений [2], [3] и [4], принимая во внимание вышеупомянутые поправочные коэффициенты:

    Ссылки

    Poulos HG, Davis EH (1980). Расчет и проектирование свайного фундамента . Университет Сиднея.