Несущая способность винтовых свай. Как определить ⋆ Смело строй!

Как определить несущую способность винтовых свай винтовая сваяНесущая способность винтовых свай является основным показателем при выборе модели и марки опор. Прежде чем остановить свой выбор на виде и размерах сваи, застройщик должен знать несущую способность грунтового основания и величину нагрузки на фундамент от будущего здания. Совокупность этих исходных позволит определить, какой должна быть несущая способность винтовой сваи.

Исходные данные для определения несущей способности винтовой сваи

Винтовые опоры, как фундаментное основание, применяют на глинистых и слабых грунтах. Для расчета, определяющего вид винтовой опоры, проводят инженерно-геологические изыскания.

Отбор грунта поможет определить тип опор, которые можно монтировать на данном участке

Изыскания состоят из 3-х этапов:

• Отбор проб грунта;
• Лабораторные исследования;
• Составление технического отчёта.

На основании технического отчёта делают вывод о выборе марки винтовой сваи. Строительство домов до 3-х этажей освобождено от обязательной государственной экспертизы.

Поэтому зачастую застройщик самостоятельно определяет вид и количество винтовых опор нужных для формирования фундаментного основания будущего дома.

Для этого на строительном участке с помощью садового бура с глубины 1,8-2 метра, ниже уровня промерзания почвы, берут образцы залегания слоёв грунта.

Пользуясь таблицей несущей способности грунтов (СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты), определают вид и марку винтовой опоры.

Самостоятельное определение характеристики грунта

В случае самостоятельного строительства дома на винтовых сваях, застройщик может сам произвести расчет прочности фундамента. При расчете учитываются такие факторы, как: тип грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания почвы и нагрузка от строения.

Типы грунтов

Прежде всего, нужно определить тип грунта. Для этого тщательно изучают состав почвы, полученный с помощью бура.

Использование свай позволяет соорудить надежное основание на торфяных почвах

Рассмотрим качественные характеристики грунтов:

• Песок считают крупным, если средний размер песчинок достигает размеров от 0,25 мм до 5 мм. Песчаное основание не подвержено пучинистости. Грунт такого типа при увеличении уровня влажности не меняет свой объём и не теряет своих свойств;
• Супесь – это песок с примесью глины не более 10%. Шар, скатанный из супеси, непластичен и легко разрушается от лёгкого надавливания. Высокое содержание песка в составе породы практически делает её непластичной. Малая пористость грунта положительно влияет на его стойкость к пучению;
• Суглинок формируется из смеси 70% песка и 30% глины. Раздавленный шар из суглинка, образует блин с трещинами по краям. Такое явление показывает то, что данный грунт обладает большой пористостью и подвержен пучению;
• Глина наиб

Как происходит расчет нагрузки на фундамент |

Эксплуатационная долговечность любого строительного объекта напрямую зависит от фундамента. При его устройстве важное значение имеет расчет нагрузок от строения, способности грунта их выдерживать.

Расчет нагрузки на фундамент

В строительстве достаточно часто применяется фундамент на забивных сваях, представляющих железобетонные столбы квадратного сечения с заостренным концом длиной от 3 до 25 метров, которые способны выдерживать большой вес, независимо от типа почвы. Сечение варьирует от 150 до 500 мм. Главным показателем прочности конструкции является несущая способность каждой сваи. От этого находим необходимое их количество, частоту установки.

Правильно вычисленная нагрузка на фундамент позволяет:

• рационально использовать участок;
• исключить проседание грунта, деформацию строения;
• использовать различные материалы для возведения объекта.

Проводя расчет нагрузки на фундамент необходимо учитывать способность грунта на площадке выдерживать воздействующий на него вес. Рассчитываются следующие критерии:

• общая нагрузка;
• несущая способность сваи.

На конструкцию действует вес всех элементов здания от основания до кровли, а также грунт, находящийся над подошвой. Это является постоянной нагрузкой. Также действует временная в виде природных явлений и осадков и имеющихся в здании мебели, оборудования, находящихся людей.

Нагрузка на фундамент в зависимости от материалов

В расчете нагрузок используются усредненные данные удельного веса материалов. Умножая эти величины на объем, получаем необходимый результат.

Стены (в кг/м2)

• кирпичные (1.5 кирпича) 30-50
• рубленые, из бруса 70-100
• ж/б панель 15 см 300-350
• панели каркасные 15 см 30-50

Перекрытия ( в кг/м2)

• чердачные в зависимости от плотности утеплителя 70-200
• цокольные 100-300
• междуэтажные 500

Кровля (в кг/м2)

• шиферная 20-30
• кровельное железо 40-50
• черепичная 65-80
• рубероид на изоляционном слое 3-5

Чтобы определить массу здания, объем стен, перегородок, перекрытий, цокольного этажа, площадь крыши, умножается на удельный вес. Приплюсовываем дополнительные воздействия.

Формулы для расчета нагрузки на фундамент

Для определения воздействия осадков, других явлений используется СНИП. Это касается и определения полезной, куда входит вес мебели, оборудования, находящихся в здании людей. Для жилых домов берется средняя величина 150 кг/м2. Для промышленных, производственных объектов существуют соответствующие разделы СНИП.

При вычислении следует применять коэффициент запаса 1.2.

Используется следующая формула:

P=Pl Pf
где P – суммарная нагрузка
Pl – от строения
Pf – фундамента.

Затем следует рассчитать нагрузку самого фундамента, что является произведением объема и удельной плотности Vф x Q.
Vф = SxH (умножаем площадь фундаментной конструкции на его высоту).

Расчет свайной конструкции следует начинать с подсчета общей массы дома исходя из материалов, планируемых для строительства. Подсчитав ее, к ней следует добавить 30% запаса. Зная, что железобетонная свая длиной 4 метра способна выдержать нагрузку в 40 тонн, можно рассчитать, сколько их нужно для строительства дома, согласно имеющимся данным.

Несущую способность сваи находим по формуле 0.7 КФ х (Нс х По х Пс х 0.8 Кус х Нсг х Тсг), где:

Кф – однородность почвы
Не , Нет – коэффициенты нижнего и бокового сопротивления грунта
По – площадь опоры
Пе – периметр сваи
Куе – условия работы (к)
Тсг – высота грунта

Обязательно учитывается плотность грунта по результатам геодезических исследований. Более простой способ заключается в выкапывании шурфа глубиной 50 сантиметров. Следует выбрать наиболее низкий участок площадки. Насколько слои плотные, определяется визуально.

При достаточно плотной породе применяются сваи длиной 2,5 метра. Если она не плотная, шурф углубляется, достигается плотный слой, по фактической глубине подбирается длина сваи. Согласно полученным результатам, выявляются их несущие характеристики. По расчетным данным можно определить необходимое их количество и параметры.

Правильный подбор основания гарантирует устойчивость строения, исключает деформацию конструкций, так как в противном случае возможно проедание здания и разрушение отдельных конструкций. Особенно это важно, если имеются перепады высот.

В этих случаях подобранная согласно плотности грунта свая подойдет для высоких участков, на заниженные потребуются более длинные, соответствующие разности высот. Данная величина определяется при помощи нивелира. Целесообразно для этой работы привлекать специализированные организации. Также учитываются глубина промерзания грунта и места пролегания грунтовых вод.

Нагрузки на сваи в ростверке_v1.2

Shakaluka

размещено: 27 Февраля 2018
обновлено: 01 Марта 2018

ВЕРСИИ
v1.2 Исправлена ошибка при определении координат центра тяжести ростверка для произвольного случая расположения начала координат. Добавлено в дополнение к текстовому так же графическое описание правила знаков, снова спасибо toca_mc. Немного перекрашены ячейки. Добавлено readme к каждой версии.

v1.1 Добавлен учёт изгибающего момента от несовпадения центра тяжести куста свай и центра тяжести ростверка (ЦТК и ЦТР). Исправлено описание, размерности строго тс, тс*м, м. Графическая схема дополнена. Продолжаю искать ошибки в вычислениях с вашей помощью. В архиве обе версии калькулятора.

v1.0 Программа создана для себя и коллег руками и головами shakaluka и ariarchitect. Возможны ошибки и неточности, которые мы с удовольствием исправим по мере сил. Большое спасибо toca_mc за то, что вдохновил размещением своего калькулятора тут: https://dwg.ru/dnl/14494. В архиве сам калькулятор c заполненными данными из примера, заготовка расчетной схемы для примера и текстовое описание в .doc

РАСЧЕТНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ АКТУАЛЬНОЙ ВЕРСИИ

1. Расчет производится строго по формуле (7.3) из пункта 7.1.12 СП 24.13330.2011, ростверк предполагается жёстким, распределение нагрузок на сваи исключительно исходя из геометрических параметров куста и приложенных внешних сил. Разная жесткость работы свай на вдавливающую нагрузку и на выдергивание так же не учитывается;

2. Расчет позволяет собрать нагрузки при произвольном расположении свай в кусте, а так же при произвольном количестве и расположении колонн или стоек на ростверке;

3. Расчет учитывает вес свай по предполагаемой длине тела сваи в грунте (l) и по габариту (d). Вес точно рассчитывается для квадратной железобетонной сваи со стороной (d). Для круглых свай в поле (d) можно вписать фиктивную величину равную диаметру свай с повышающим коэффициентом 1,13;

4. Расчет учитывает вес железобетонного ростверка с учётом высоты (h) и габаритов. Габариты ростверка программа считает автоматически, считая его строго прямоугольным. Алгоритм находит сваи с наименьшими и наибольшими координатами по каждой из осей, добавляет половину габарита (d) и величину защитного слоя (c) и вычисляет площадь получившегося прямоугольника. Для подавляющего большинства реальных ростверков такого подхода достаточно и избыточного перегруза свай не возникает;

5. Расчет позволяет учитывать для каждой опоры полный спектр реакций, за исключением крутящего момента вокруг оси опоры. Учтен так же дополнительный момент от сил Q на высоте ростверка (h). Учтён дополнительный момент от несовпадения центра тяжести ростверка и куста свай (ЦТР и ЦТК). Все нагрузки перераспределяются и воспринимаются сваями исключительно в как продольное усилие, изгиб и сдвиг ствола не рассматриваются;

6. Правило знаков для N: положительной является сжимающая сила. Правило знаков для Q: положительной является сила, совпадающая по направлению с соответствующей координационной осью схемы. Правило знаков для M: положительный момент, вращая соответствующую ось, создаёт сжатие в сваях первой координатной четверти, то есть догружает их.

ИНСТРУКЦИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ АКТУАЛЬНОЙ ВЕРСИИ

1. Поля программы, отмеченные зелёным – для ввода исходных данных. Оранжевые поля дают промежуточные результаты, которые либо могут быть полезны проектировщику либо были созданы для упрощения написания формул как промежуточный этап вычислений. Голубые поля отображают искомые результаты. Номера свай и стоек вводить не обязательно, но так удобнее;

2. Работу необходимо начинать с создания расчетной схемы в графическом редакторе или на бумаге. Схема должна содержать точки расположения свай и точки расположения опор на ростверке. В схему необходимо ввести систему координат, начало координат (X0,Y0) можно расположить в любой точке пространства, однако, это удобно сделать в центре одной из свай или опор. Причём если выбрать начало координат так, чтобы все сваи и опоры находились в одной координатой четверти, то интуитивно проще задавать исходные данные и анализировать результаты;

3. Вводятся координаты всех опор (Xci,Yci) от начала координат и значения опорных реакций в этих точках (Mxi,Myi,Ni,Qxi,Qyi), правило знаков смотри выше;

4. Вводятся координаты всех свай (Xpi,Ypi) от начала координат;

5. Вводится предполагаемая длина тела сваи в грунте (l), защитный слой сваи в составе ростверка (с), размер квадратной свай (d) или фиктивный размер круглой сваи, вводится высота ростверка (h)

6. Размерности для сил – (тс), для моментов – (тс*м), для размеров – (м). Другие размерности дадут ошибку в части учёта собственного веса свай и ростверков, поскольку в формулу заведён объёмный вес железобетона 2,5 тс/м3.

Таблица выбора винтовых и винтовых свай в зависимости от нагрузки на фундамент.

Модель	Тип проекта	Максимальная несущая способность								Боковое усилие 6		Факторное сопротивление изгибу
		Сжатие 1 2 4 5				Напряжение 1 3 4
		SLS 7		ULS 8		SLS 7		ULS 8		SLS
		фунтов	кН	фунтов	кН	фунтов	кН	фунтов	кН	фунтов	кН	фут-фунт	кН-м
P1 Ø 48. 3 мм (1,9 дюйма)	Светлый жилой (палуба без крыши, лестницы и т. Д.)	6 800	30	9 520	42	3 400	15	4 760	21	500	2,2	1 010	1,4
P2 Ø 60,3 мм (2,4 дюйма)	Средние жилые и легкие коммерческие (палуба, навес, солярий, одноэтажная жилая пристройка и т. Д.)	11 000	49	15 400	69	5 500	24	7 700	34	1 000	4,4	1 785	2,4
P3 Ø 88,9 мм (3,5 дюйма)	Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные (двухэтажная жилая пристройка, коттедж, вывеска, навес для машины, солнечная панель, новое строительство, фундамент, дощатый настил, подъезд и т. Д.)	33 750	150	47 250	210	16 875	75	23 625	105	2 250	10	6 454	8,8
P4 Ø 101,6 мм (4 дюйма)	Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные (коттедж, вывеска, световой столб, солнечная панель, новое строительство, дощатый настил, ограждение, столбик и т. Д.)	45 000	200	63 000	280	22 500	100	31 500	140	2 700	12	9 057	12.3
P3-HD Ø 88,9 мм (3,5 дюйма)	Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные (новое строительство, опора, стяжка и т. Д.)	45 000	200	63 000	280	22 500	100	31 500	140	2 250	10	9 411	12,8
P4-HD Ø 101,6 мм (4 дюйма)	Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные (новое строительство, подпорная стена, анкерная крепь и т. Д.)	50 625	225	70 875	315	25 313 ​​	113	35 438	158	2 700	12	13 165	17,9
P5 Ø 141,3 мм (5,6 дюйма)	Тяжелый жилой, легкий и тяжелый коммерческий и промышленный (коттедж, вывеска, световой столб, новое строительство, дощатый настил, солнечная панель, столбик, подпорная стена и т. Д.)	50 625	225	70 875	315	25 313 ​​	113	35 438	158	4 500	20	21 507	29.2
P6 Ø 168,3 мм (6,6 дюйма)	Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные (вывески, световые столбы, новостройки, солнечные панели, столбики, подпорные стены и т.	50 625	225	70 875	315	25 313 ​​	113	35 438	158	5 625	25	33 876	45,9

Структурная винтовая свая — Купить Винтовая свая, солнечная спиральная винтовая свая, оцинкованные винтовые сваи продукт на Alibaba.com

Конструкционная винтовая свая

Винтовые анкеры используются для нового строительства и для поддержки существующих конструкций. Они разработаны для применения на обширных почвах, высоких уровнях грунтовых вод, на засыпках и других участках, где нестабильные почвы требуют глубокого фундамента. При сжатии они используются в качестве нижних колонтитулов, а при растяжении они могут использоваться для поддержки подпорных или фундаментных стен. Винтовые опоры представляют собой круглые или квадратные, трубчатые или стержневые стальные валы с приваренными к ним пластинами с круглой спиралью.

· Размер вала: 2 7/8 дюйма, стенка 0,203 дюйма
2 7/8 дюйма стенка трубы 0,262 дюйма
3 1/2 дюйма стенка трубы 0,300 дюйма
4 1/2 дюйма стенки трубы 0,337 дюйма
Квадратный стержень 1 1/2 дюйма
Квадратный стержень 1 3/4 дюйма
Квадратный стержень 2 1/4 дюйма
· Лезвие спирали: 8 дюймов, 10 дюймов, 12 дюймов и 14 дюймов в диаметре с 3/8 дюйма, Толщина 1/2 дюйма.
· Отделка: гладкая, горячеоцинкованная, окрашенная, порошковое покрытие доступны по вашему запросу.

Таблица данных для винтовых свай:

Винтовые сваи | Винтовые сваи | Свайный фундамент | Спиральное сверление

Мы выбираем систему фундамента со спиральными сваями Chance

Лидер отрасли в решениях для фундаментов

Что такое винтовые сваи? Винтовые сваи или винтовые опоры имеют от одной до четырех спиральных пластин; которые напоминают один шаг винтовой резьбы, которые действуют как шнек, забивая сваю в землю. Эти спиральные пластины приварены к валу, оба из которых имеют ряд размеров, чтобы соответствовать различным приложениям и условиям нагрузки. Для увеличения срока службы продукта в агрессивных почвах каждая стальная свая оцинковывается горячим способом. Первая просверленная секция называется ведущей секцией. Обычно это может доходить до глубины 5-10 футов. Если требуется пойти глубже, можно добавить дополнительные спирали с помощью спиральных удлинителей. Надежность спиральных свай Chance, применяемых в самых разных проектах, была тщательно проверена десятилетиями во всех типах почвенных условий, таких как обширные почвы, высокие уровни грунтовых вод, участки насыпи и другие области, где нестабильные почвы требуют передачи нагрузок на устойчивый несущий слой почвы.

Преимущества спиральных опор и анкеров Chance

• Отсутствие вибрации при установке
• Обеспечение расчетных нагрузок в заданных почвах
• Отсутствие выемок при выемке грунта
• Низкие затраты на мобилизацию
• Экологичность
• Устанавливается в любую погоду
• Устанавливается в ситуации ограниченного доступа — в некоторых случаях устанавливается вручную
• Возможность установки в непосредственной близости от подземных коммуникаций
• Вместимость каждой сваи точно измеряется с помощью монтажного крутящего момента
• Может использоваться для поддержки во временной ситуации — предварительное строительство

Просмотрите наши брошюры, чтобы узнать больше о том, как наши продукты могут удовлетворить ваши потребности

НАЗАД НАЗАД

Если вы хотите узнать больше о нашей продукции, воспользуйтесь нашей формой, чтобы связаться с одним из наших специалистов по установке винтовых опор.