Винтовые сваи несущая способность таблица: Несущая способность винтовой сваи

Содержание

Винтовые сваи » Несущая способность винтовой сваи

Несущая способность винтовой сваи в первую очередь определяется типом грунта и другими особенностями климата. Если обратится к определению, то несущая способность винтовой сваи – это максимальная нагрузка, которую может нести все сваи, как общая конструкция, а также грунты без потери их функциональных качеств.

Общеизвестно, что фундамент на винтовых сваях очень надежен. Это достигается за счет повышенного противодействия винтовой сваи нагрузкам. По запасу несущей способности она имеет не менее 4-5 т.

Как рассчитать несущую способность винтовой сваи?

За основу возьмем диаметр опорной поверхности грунта и его прочность. Для наглядности расчетов несущей способности винтовой сваи обратитесь к таблице ниже.

Пластичность

(для глины)

Расчетное

сопр.

грунта

(кг/кв.см)

Несущая способность

винтовой сваи 89х300

(т)

при глубине залегания лопасти (м)

1,5

(м)

2,0

(м)

2,5

(м)

3,0

(м)

ЛЁСС Мягкопластичная 1,0 2,2 2,9 3,6 4,3
ГЛИНА Полутвердая

Тугопластичная

Мягкопластичная

6

5

4

4,7

4,2

3,7

5,4

4,9

4,4

6

5,6

5

6,7

6,3

5,8

Супеси и

Суглинки

Полутвердая

Тугопластичная

Мягкопластичная

5,5

4,5

3,5

4,4

3,9

3,5

5,1

4,6

4,2

5,8

5,3

4,8

6,5

6,0

5,5

ПЕСКИ: 15

8

5

9,0

5,6

4,2

9,7

6,3

4,9

10,4

7,0

5,6

11,1

7,7

6,3

Средние

Мелкие

Пылеватые

В первом столбце обозначен тип грунта, далее его состояние.

В третьем столбце приведена несущая способность сваи. В 4-ом столбце непосредственная несущая способность. В большинстве случае рекомендуется назначить среднюю величину.

Шаг винтовых свай, при возведении стен, не следует делать больше чем 2-Зм. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением фундаментной балки.

расчет для опор 108, 133, таблица значений

Среди множества видов фундаментов, одна конструкция сочетает простоту, прочность и низкую стоимость. В ней дорогостоящий котлован заменен несколькими шурфами, а вместо массивного монолита установлен легкий ростверк. Однако его устройство требует точного расчета.

Чем массивнее будет дом, тем на большую глубину нужно бурить шурфы, тем большее количество бетонных столбов потребуется установить. Проектирование – трудоемкий процесс. Предлагаем использовать для расчета буронабивного фундамента калькулятор – программу, позволяющую производить вычисления по произвольно вводимым параметрам.

Виды фундаментов с ростверком

Ростверк представляет собой верхнюю часть фундамента, с помощью которой объединяются в одно целое оголовки свай, и именно ростверк представляет собой опору для будущего здания. Объединение ростверка и свай осуществляется при помощи специализированной сварки или же путем стандартной заливки бетоном.

По способу монтажа ростверки могут подразделяться на несколько категорий:

  • Ленточные – объединяются только соседние сваи;
  • Плиточные – связывается каждый отдельный оголовок.

По типу материалов:

  • Из бетона с арматурой. Под несущие стены осуществляется монтаж свай, а на глубину и ширину ростверка прорываются траншеи небольшой глубины;
  • Подвесной бетонный. Является аналогичным предыдущему варианту, однако особенностью такого фундамента является то, что бетонная лента не соприкасается с грунтом, а устройство компенсационного зазора при этом предоставляет возможность предотвратить разрыв опор при возникновении значительного колебания грунта;
  • Железобетонные. Изготовление такого фундамента предусматривает использование двутавра или же широкого металлического швеллера, при этом под несущие стены монтируется швеллер 30, в то время как остальные опоры связываются при помощи швеллера 15-20;
  • Из дерева. Крайне редкий вариант, который в последнее время практически не используется;
  • Комбинированный. Здесь используются не только металлические несущие элементы, но и бетон.

Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание

Данные для расчета берут в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

В таблице указаны значения расчетных сопротивлений свай:

Табличные значения сопротивлений для разных типов грунта

Формула для расчета сваи-стойки:

  • gc — коэффициент, учитывающий работу грунта;
  • R — взятое из таблицы сопротивление грунта;
  • А — площадь разреза сваи.

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Что собой представляют винтовые сваи

Чтобы провести правильный расчёт свайного фундамента необходимо как можно больше узнать об основном материале. Это позволит максимально точно составить проект, основываясь на характеристиках свайных конструктов, а также их свойствах.

Все сваи сверху объединяются ростверком. Его можно сделать как из деревянных, так и из металлических балок. Также можно взять сплошную железобетонную плиту. Но это сильно прибавит веса основной конструкции.

Свайные конструкты для расчёта фундамента можно изготовить как самостоятельно, так и заказать на заводе. При изготовлении непосредственно на месте строительства их основание лучше всего делать плоским.

Чтобы сделать правильный расчёт свайного фундамента знать только площадь конструкции недостаточно. Необходимо учитывать силу трения, что возникает между боковой поверхностью стержня и землёй.

Раньше винтовые сваи часто применяли военные инженеры при постройке фортификационных сооружений. Это было связано с тем, что они позволяют конструкции выдерживать повышенные нагрузки в экстремальных условиях.

Внимание! Свайные конструкты до сих пор незаменимы при создании мостов и переправ.

Основная часть сваи — это ствол. Его диаметр от 80 до 130 мм. Конец в форме острого конуса. На него приваривается лопасть. Это позволяет максимально быстро и эффективно вворачивать свайные конструкты в грунт.

Некоторые сваи идут без оголовка. В таком случае в конце ствола есть отверстие. В него заводится рычаг, который позволяет вращать сваю с нужной скоростью. Эта особенность даёт возможность при необходимости удлинить ствол. Данная опция крайне необходима, когда работы проводятся на нестабильных грунтах.

К преимуществам свайных конструктов можно причислить:

  1. Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
  2. Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
  3. Когда сваи вворачиваются, не образуется ударная нагрузка. Благодаря этой особенности свайные фундаменты можно строить даже в местах плотной застройки, не опасаясь за сохранность ближайших домов.
  4. Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
  5. Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
  6. Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях. Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
  7. Возможность перепланировки. Ни один другой вид фундамента не даёт столько простора для изменений конструкции, как свайный. При необходимости стальной болт можно выкрутить и ввинтить в другое место.

Зная преимущества и особенности свайного фундамента можно провести максимально точные расчёты, усчитав все особенности конструкции.

Отделы

Бухгалтерия

Бухгалтерия обладает всеми необходимыми сведениями о поступлении платежей от Клиентов за услуги, предоставляемые компанией ГлавФундамент (продажа винтовых свай, строительство фундаментов на винтовых сваях, экспресс-геология, проектирование фундаментов на винтовых сваях, гражданских и промышленных объектов). Каждый Клиент имеет возможность в оперативном порядке получить сведения о поступлении его платежа на счет организации. В задачи отдела также входит выставление счетов и закрывающих отчетный период документов.

Васильев Денис Александрович

Корпоративный отдел

Корпоративный отдел несет ответственность за выполнение договорных обязательств перед Партнерами по поставкам винтовых свай компании ГлавФундамент (количеству, номенклатуре, ассортименту, срокам и другим условиям поставок). Отдел оказывает помощь в работе с другими отделами и обособленными подразделениями компании, обеспечивая Партнеру маркетинговую, техническую и логистическую поддержку, своевременно осуществляет составление сметно-финансовых и других документов.

Руководитель корпоративного отдела

Копьев Евгений Сергеевич

Отдел кадров

Отдел кадров компании ГлавФундамент занимает ответственное положение в разработке планов организации в части обеспечения ее трудовыми ресурсами, осуществляя подбор, прием, официальное трудоустройство, адаптацию, учет и увольнение сотрудников.

В задачи отдела входит проведение работ по формированию и подготовке резерва кадров для назначения на соответствующие должности, консультирование вышестоящего руководства и руководителей подразделений по вопросам кадровой политики при разработке проектов, производстве винтовых свай, строительстве. Отделом производится оценка деятельности каждого из сотрудников организации.

Статья по теме: Устройство опалубки фундамента из досок своими руками

Руководитель отдела кадров

Дубовик Эльвира Гизетдиновна

Отдел НИОКР

Отдел научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) занимается исследованиями характера совместной работы винтовых свай с грунтом, разработкой и внедрением инноваций в области свайного фундаментостроения.

Специалисты отдела создают технологические решения, позволяющие сокращать сроки работ и снижать их себестоимость, не нанося ущерб качеству.

В задачи отдела также входит организация научного сотрудничества с кафедрами строительных ВУЗов, занимающихся проблемами фундаментостроения, оказание консультационной и информационной помощи сотрудникам структурных подразделений компании.

Руководитель отдела НИОКР

Глазачев Антон Олегович

Отдел продаж

Отдел продаж – связующее звено между компанией и Клиентом, осуществляет процесс взаимодействия от первого контакта до окончания договорных отношений.

Отдел занимается консультацией, предварительным расчетом стоимости приобретаемых Клиентом винтовых свай, технической поддержкой, заключением договоров.

Руководитель отдела региональных продаж

Акатьев Сергей Николаевич

Отдел рекламы и PR

Отдел рекламы – структурное подразделение, перед которым стоят задачи по определению направления, планированию и организации рекламных компаний, а также разработке рекламных и информационных материалов.

Рекламный отдел компании ГлавФундамент осуществляет работу по рекламированию производимой продукции (винтовые сваи) и выполняемых услуг (устройство фундамента на винтовых сваях, проектирование и перепроектирование фундаментов и зданий/сооружений), ведут работу по заключению договоров на рекламирование продукции и/или услуг со сторонними организациями.

Кроме того, специалисты отдела рекламы своевременно оповещают Клиентов о различных акциях и рекламных компаниях, планируют участие в выставках, заключают договоры с оргкомитетами ярмарок и строительных форумов.

Сергин Роман Петрович

Отдел снабжения

Отдел снабжения принимает решения относительно закупки сырья, необходимого для производства винтовых свай, отвечая за заключение контрактов на поставку продукции и выбор поставщика.

Сотрудники отдела предоставляют информацию по закупкам материалов, необходимых для строительства, консультируют по ценовым категориям, а также в кратчайшие сроки рассчитывают стоимость и сроки доставки винтовых свай в тот или иной регион для организации доставки груза в любую точку России или в страны СНГ.

Руководитель отдела снабжения

Нургалиев Ринат Разитович

Отдел Технического Контроля

Отдел Технического Контроля осуществляет независимый контроль качества продукции и выполненных строительных работ на предмет соответствия требованиям строительных правил, государственных стандартов, технических условий и технической документации, гарантируя это соответствие потребителю.

Отделом проводятся полевые испытания для определения несущей способности свай в определенных грунтовых условиях, выявляются несоответствия качества продукции строительным нормативам, решаются возникающие технические вопросы при монтаже винтовых свай на месте строительства.

Сагидуллин Айрат Камильевич

Планово-экономический отдел

Планово-экономический отдел производит расчет стоимости любых видов строительно-монтажных работ, материалов для строительства фундамента под индивидуальный проект заказчика, а также стоимость спец. заказов на винтовые сваи и металлоконструкции, которые не входят в стандартную линейку продукции компании.

Отдел оказывает содействие бухгалтерии в сборе необходимых отчетных документов.

Руководитель планово-экономического отдела

Шушпанова Мария Алексеевна

Проектный отдел

Архитектурное бюро компании ГлавФундамент предоставляет полный комплекс услуг по проектированию зданий и/или сооружений в современных расчетных программных комплексах вне зависимости от уровня сложности объекта. Отдел осуществляет разработку концепции, архитектурное проектирование, предусматривающее реконструкцию жилых и общественных зданий; дизайн интерьера, авторский надзор, составление и согласование проектной документации, комплектацию мебелью, оборудованием и декоративными отделочными материалами. В случае необходимости специалисты архитектурного бюро могут подобрать для Клиента готовый проект здания/сооружения из обширной базы готовых проектов.

Руководитель проектного отдела

Бусыгина Екатерина Александровна

Юридический отдел

Юридический отдел компании ГлавФундамент представляет юридическую защиту интересов организации и в обязательном порядке осуществляет проверку на соответствие законодательству Российской Федерации соглашений, заключаемых Компанией при закупке сырья для производства винтовых свай и поставках продукции.

Отдел занимается консультированием руководителей структурных подразделений и работников предприятия по юридическим вопросам. Также в случае возникновения претензий, за консультацией юриста компании может обратиться любой Клиент.

Юридический отдел призван уладить любые разногласия при заключении и исполнении договоров, избрав лучший вариант развития взаимоотношений между Компанией и Клиентом.

Рассчитываем расстояние между сваями и глубину их установки

Расчет свайно-винтового фундамента с ростверком включает в себя большое количество моментов, но в первую очередь определяется глубина заложения свай, которая зависит от вида и сложности грунта. В первую очередь, нужно определить нормативную глубину промерзания грунта в вашем регионе проживания, после чего отмерить ниже 20-25 см – это и будет глубина заложения свай.

После того как будут проведены изыскательские работы, нужно будет определить уровень расположения грунтовых вод, а также возможность его колебания в разные сезоны и качественную характеристику грунта на участке. Лучше всего, если проектированием свайного фундамента, а также его обустройством будет заниматься квалифицированный специалист.

Осуществляя расчет количества винтовых свай для фундамента в каждом отдельном случае, следует брать в расчет следующие характеристики:

  • Насколько прочный используется материал и ростверк;
  • Какая присутствует несущая способность у грунта, учитывая также уплотнение в процессе установки опоры;
  • Если присутствуют значительные перепады рельефа, то в таком случае определяется и учитывается также несущая способность основания опоры;
  • Насколько будут усаживаться сваи под воздействием вертикальной нагрузки;
  • Какой вес имеет строение с внутренним содержанием;
  • Какие присутствуют сезонные, динамические и ветровые нагрузки.

Помимо этого, в обязательном порядке нужно учитывать осадку свайного фундамента. Свайный фундамент должен делаться в соответствии с рабочим планом, поэтому лучше всего, если его созданием будет заниматься профессиональный архитектор.

Важно! Расчет, а также последующее проектирование свайного фундамента осуществляется только после того, как будут закончены все изыскательские работы на территории, которые проводит квалифицированный специалист.

Данные для вычислительных формул в данном случае будут выбираться в зависимости от качества почвы и ее типа. Стоит отметить, что расчет свайного фундамента по усадке и деформации обуславливает необходимость в максимально возможной точности выходных показателей.

Несущая способность винтовых свай в слабых грунтах: таблица

Сегодня винтовые опоры используются при устройстве строений на нестабильных почвах, а также при необходимости закладки базиса в холодное время года, когда возведение ленточных и монолитных конструкций является нецелесообразным из-за промерзания земли. Для того чтобы здание было устойчивым на слабых грунтах, перед строительством всегда определяется несущая способность винтовых свай. Данный этап необходим, ведь ошибка в расчетах повлечет за собой неутешительные последствия вплоть до разрушения здания.

Как закладывать фундамент на основе расчётов

Чтобы построить правильные расчёты необходимо на месте строительства провести геодезические изыскания. В первую очередь нужно под слабыми грунтами определить глубину залегания слоя, который сможет выдержать вес постройки.

Важно! Необходимо делать расчёт таким образом, чтобы свайные конструкты углублялись в несущий слой не менее чем на половину метра.

Чтобы узнать на какую глубину нужно вкручивать сваи, проводится предварительное бурение. Это позволяет определить, где залегают грунтовые воды. Также нужно учитывать, насколько земля промерзает в зимний период.

Весь процесс строительства условно делится на такие этапы:

  1. Вначале делается разметка и выравнивание. Определяются места, где будут установлены основные сваи. После этого можно монтировать второстепенные элементы. Расстояние между ними должно быть в диапазоне от двух до трёх метров. Стальные болты должны быть под всеми стенами дома.
  2. Завинчивание начинается с угловых свай. В верхнее отверстие стального болта пропускается лом. Чтобы удлинить рычаг на лом надеваются металлические трубы. При вкручивании отклонение от вертикали не может превысить два градуса. Угол наклона в процессе работы контролируется посредством магнитного уровня.
  3. Расчёт свайного фундамента на угловых сваях делается с помощью шлангового уровня. Потом наносятся метки. Они определяют горизонтальную плоскость и нижнюю кромку ростверка.
  4. Вворачиваются оставшиеся сваи.
  5. Глубина вворачивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
  6. Ненесущая поверхность обрезается по обозначенным уровням.
  7. Замешивается цементный раствор. Одна часть цемента к четырём частям песка. Им заполняются сваи.

Правильно проведённые расчёты на уровне планирования свайного фундамента позволяют сделать прочное и надёжное строение.

Наши услуги

Мы, строительная , базируемся на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку:

Сваи широко применяют в строительстве. Они позволяют устраивать фундамент на неустойчивых почвах, ограждать котлованы, возводить подпорные стенки и укреплять грунт.

Это экономичный, устойчивый вариант установки фундамента, применяемый практически в любых условиях.

В статье мы расскажем о видах свай, порядке и различных методах расчета фундамента.

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

  • Забивные сваи. Самый популярный вид. Погружаются в грунт путем забивки пневматическим молотом на рассчитанную глубину;
  • Буронабивные сваи устанавливаются в самые короткие сроки. Сначала методом шнекового бурения разрабатывают скважину и уплотняют грунт вокруг нее. Потом одновременно с извлечением бура под давлением закачивают в скважину бетонную смесь. Сразу после этого в ней устанавливают армирующий каркас. Его изготавливают из металлических стержней на заводе или строительной площадке;
  • Вибропогружаемые опускаются в толщу пород под действием собственного веса. Специальная установка передает вибрацию через сваю на грунт, за счет этого уменьшается сила трения между конструкцией и частицами почвы и свая постепенно погружаются в породу. Метод применяется на площадках с песчаным или насыщенным влагой грунтом;
  • Винтовые конструкции имеют лопасти на концах, благодаря им конструкция погружается в землю. Хорошо работают на неустойчивых грунтах и плывунах при наличии недалеко от поверхности прочной породы. При монтаже не издают шума, не повреждают почву, могут устанавливаться на площадках с плотной застройкой. Монтаж осуществляется вручную или с применением легкой техники;
  • Вдавливаемые устанавливаются без сильных толчков и вибраций, создают минимальную нагрузку на почву и фундаменты расположенных вблизи сооружений. Подходят для строительства крупных объектов в местах с плотной застройкой и вблизи зданий с неустойчивыми или старыми фундаментами.

По виду материала:

  • Железобетон. Самый популярный материал для возведения крупных объектов. Металл, составляющий каркас обеспечивает стойкость к изгибающим нагрузкам, а бетон защищает металлоконструкцию от воздействия окружающей среды, обеспечивает стойкость к вертикальным нагрузкам и увеличивает силу трения с грунтом;
  • Дерево. Применяется в индивидуальном строительстве на сухих почвах. Дешевый и доступный материал, но требует дополнительной гидроизоляции;
  • Металл. Из этого материала выполняют винтовые сваи. После изготовления их покрывают специальным составом, защищающим их от коррозии.

Сваи отличаются по виду конструкции и форме. Это могут быть квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые сечения. Последний вид приобрел наибольшую популярность благодаря простоте изготовления и расчета нагрузки на такую конструкцию.

По характеру работы:

  • Сваи-стойки работают за счет установки их нижней части на прочную породу. Они передают нагрузку на устойчивое основание, миную другие, менее надежные слои;
  • Висячие сваи работают за счет силы трения между ними и сжатыми грунтами вокруг.

На выбор типа конструкции влияют условия работы, особенности грунтов, конструкция и вес здания. Для правильного расчета необходимо обратиться к специалистам, способным провести все необходимые измерения и изыскания.

Примеры расчётов

Расчёт прочности одного элемента позволяет определить, сколько, в общем, понадобится свай для фундамента. В качестве константы возьмём расстояние между столбами в два метра. Мало того, согласно современным архитектурным веяниям опоры должны иметь общий ростверк.

Пример один

Диаметр одного металлического болта 30 сантиметров. Расчётная масса здания сто тонн. В формуле расчёта свайного фундамента особую роль играет несущая способность грунта. Возьмём чаще всего встречающийся показатель в четыре килограмма на сантиметр квадратный.

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

Показатель силы, которая будет действовать на каждую сваю в фундаменте обозначается как Fсв. Расчёт параметра проходит по следующей формуле:

(πd2/4)*R

Уточним значения всех переменных:

  • π — неизменная величина, бесконечное число, которое для простоты математических исчислений принято обозначать как 3,14.
  • d — диаметр металлического болта (30 см).
  • R — радиус

Сведём всё в одну формулу:

Fсв=(πd2/4)·R =707,7·4=2826 кг.

Именно такой вес, в данном грунте сможет выдержать одна свая фундамента. Исходя из этих данных — продолжим расчёт.

Общий вес здания ровно 100 тонн. Эта цифра была взята для простоты исчислений. Перед тем как провести дальнейший расчёт свайного фундамента необходимо привести показатели к одной метрической системе. Переведём тонны в килограммы и получим значение N (количество опор).

N= 100000/2826=35,4.

Конечно же, тридцать пять с половиной опор никто монтировать не будет. Поэтому округляем в большую сторону. Выходит, для того чтобы построить дом массой в сто тонн на грунтах с несущей способностью в 4 кг/м2 нужно не менее 36 опор.

Пример два

Чтобы понять алгоритм расчёта свайного фундамента закрепим материал и немного изменим базовые показатели. Расширим основание до 50 сантиметров. Это позволит увеличить практичность всей конструкции. Остальные показатели оставим без изменений.

Fсв=1962,5·4=7850 кг

Проведём расчёт свайного фундамента и получим 13 опор. Как видите, расширение основания позволяет значительно сэкономить на количестве свай, добившись хороших показателей устойчивости конструкции.

Пример три

Расчет свайного фундамента, пример которого вы увидите далее, может использоваться как для легких дачных домов, таки для массивных коттеджей, просто в первом случае используются стандартные винтовые сваи, в то время как при постройке коттеджей нужно будет использовать массивные буронабивные сваи, которые могут выдерживать достаточно серьезные нагрузки.

Для упрощения в примере расчет свайного фундамента осуществляется по винтовым опорам. Стоит отметить, что для таких свай небольшого размера в процессе проведения расчетов не берется в учет бокового трения, которое определяется при возведении тяжелых зданий, которые оказывают на сваи значительное воздействие.

В данном случае будет рассматриваться детальный расчет общего количества свай, а также шага их установки для одноэтажного дома, размер которого составляет 7х7 м:

  • Изначально определяется общая масса расходных материалов. Предположим, что общий вес крыши, бруса и облицовки будет составлять 27526 кг с учетом снеговой нагрузки;
  • Размер полезной нагрузки составляет 7х7х150=7350;
  • Величина снеговой нагрузки составляет 7х7х180=8820;
  • Таким образом, приблизительная масса нагрузки на фундамент будет составлять 27526+7350+8820=43696 кг;
  • Теперь полученный вес нужно будет умножить на коэффициент надежности 43696х1.1=48065.6 кг;
  • Допустим, предусматривается установка винтовых опор, размер которых составляет 86х250х2500. Для того чтобы рассчитать их количество, нужно будет полученную сумму общей нагрузки распределить на ту нагрузку, которая прилагается на каждую сваю. 48065.6/2000=24.03, округляем полученное количество до 24, и получаем точное число нужного нам количества свай;
  • Для того чтобы установить 24 опоры, нужно будет использовать шаг установки 1.2 метра. Для формирования половых лаг нужно будет использовать еще две дополнительные сваи, которые уже будут располагаться непосредственно внутри дома.

Таким образом, по вышеприведенной технологи вы сможете рассчитать нужное вам количество свай для любого дома вне зависимости от его особенностей.

На видео ниже вы сможете посмотреть, как осуществляется расчет свайного фундамента специалистами:

Расчет ростверка

Важный показатель для строительства — количество свай в ростверке. Этот показатель напрямую влияет на способность конструкции правильно передавать нагрузку на основание и обеспечивать прочность фундамента.

Ростверк — это балка, соединяющая верхние части свай и равномерно распределяющая между ними нагрузку.

Крепление ростверка к разным видам свай

Количество свай в ростверке находят по формуле:

  • dp — заглубление ростверка;
  • N0I — максимальное значение суммы нагрузок от веса здания;
  • Yk — коэффициент надежности;
  • F — максимальная нагрузка на одну сваю;
  • A — площадь ростверка;
  • Ymt — усредненный вес ростверков и грунта на его обрезах.

Полученное в результате вычислений число округляется всегда в большую сторону до целого значения.

Сваи распределяют согласно правилам:

  • В шахматном порядке, в два ряда или в одну линию с равными промежутками;
  • Расстояние между соседними сваями не менее трех их диаметров;
  • Минимальное расстояние от края ростверка до ближайшей сваи равно одному ее диаметру;
  • При возникновении только вертикальных нагрузок сваи заглубляют в ростверк всего на 5–10 см, в иных случаях соединение делают более надежным и дополнительно рассчитывают.

При расчетах ростверков инженеры работают, основываясь на СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Несущая способность сваи — «Мир Свай»

Определяя несущую способность винтовой сваи, нужно иметь в виду, что от нее (от ее диаметра, от металла, из которого она изготовлена, от толщины стенок и т. п.) эта способность зависит, пожалуй, в последнюю очередь.


Это не значит, что приведенные параметры неважны при выборе свай и устройстве фундамента. Но есть более существенные характеристики, которые следует при этом учитывать. Таких характеристик две.


Первая – площадь опоры сваи на грунт.


Сваи снабжены винтовой лопастью различного диаметра. У d57 мм и d78 мм она, как  правило, не превышает 250 мм в диаметре. У d108 – 300 мм. У d133 – 350 мм. Именно лопасть принимает на себя все действующие на сваю вертикальные нагрузки и, в свою очередь, опирается на грунт.


Потому вторая важнейшая характеристика – сопротивление грунта вертикальным нагрузкам.


Сваи, как известно, вкручиваются на глубину, не менее глубины промерзания грунта, то есть не менее 1,5 м для средней полосы России, и вкручиваются до тех пор, пора лопасть не достанет плотных песчаных или глинистых слоев почвы, сопротивление на нагрузку которых равняется от 4 до 6 кг/кв. см.


Вот теперь, зная эти две величины – диаметр лопасти и несущую способность грунта под лопастью, мы можем вычислить несущую способность сваи.


Площадь опоры лопасти d300 мм равна около 700 кв. см. Среднее сопротивление грунта на нагрузку – 5 кг на 1 кв. см. То есть свая может нести 3 500 кг.


Во многих источниках приводится цифра в 4 тонны. И это не завышение несущей способности. Дело в том, что при ввинчивании лопасть дополнительно уплотняет нижележащие слои грунта, увеличивая его несущую способность.


Возможно, некоторым знатокам СНиПов подобный расчет покажется «кощунственным». «А где учет прочности материала, жесткость ствола на сжатие, действия горизонтальных сил? А как учитывается профиль винтовой лопасти? А как вы определили степень дополнительного уплотнения?» и проч. и проч. Но вряд ли они станут спорить с тем, что такой «примитивный» способ дает все-таки достаточно точный результат – одна свая может нести нагрузку не менее чем в 3,5 тонны.


Для подтверждения приведем таблицу, которая достаточно распространена в интернете. Как видите, если не брать юг России за пример, минимальная несущая способность составляет именно 3,5 т.
 

  Пластичность 
(для глины)
Расчетное
сопр. грунта 
(кг/кв.см)
Несущая способность сварной винтовой сваи d108 при глубине залегания лопасти 1,5 м, т
Глина Полутвердая 
Тугопластичная 
Мягкопластичная


4
4,7 
4,2 
3,7
Супеси и 
суглинки
Полутвердая 
Тугопластичная 
Мягкопластичная
5,5 
4,5 
3,5
4,4 
3,9 
3,5
Лесс (юг России) Мягкопластичная 1,0 2,2
ПЕСКИ:      
Средние   15 9,0
Мелкие   8 5,6
Пылеватые   5 4,2

©Мир свай

Несущая способность сваи по материалу и грунту – методы определения, расчет для винтовых, забивных, буронабивных свай, способы улучшения


Несущая способность – что это такое, факторы, влияющие на ее значение, виды свай

Несущая способность характеризует степень стойкости свайной опоры к деформациям под действием оказываемых на нее разносторонних нагрузок – без изменений в ее структуре и потери свойств. Характер и величина факторов воздействия складывается из двух основных составляющих:

  1. Массы надземной части сооружения.
  2. Характеристик грунта – структура, плотность, степень увлажненности.

Поэтому в зависимости от набора действующих факторов и их особенностей в каждом конкретном случае для основания дома подбирается определенное количество свайных элементов. При этом учитывается материал и конструкция применяемых опор. В частном домостроительстве наибольшее распространение получили следующие виды свай:

  • Забивные.
  • Винтовые.
  • Буронабивные.

Забивные железобетонные опоры монтируются в грунт путем забивки молотом, вибро-погружными установками или специальными вдавливающими устройствами без выемки породы. Винтовые металлические аналоги просто вкручиваются в почву. Буронабивные устанавливаются методом бетонирования предварительно подготовленной скважины.


Схема винтовых свай для фундамента дома Источник k-dom74.ru

По характеру взаимодействия с грунтом сваи делятся на два типа:

  1. Сваи-стойки, опирающиеся на твердые скальные породы. Основная нагрузка передается на пяту.
  2. Висячие сваи – опираются всей площадью поверхности на сжимающее вокруг окружающие слои грунта.

Обратите внимание! Определение несущей способности сваи осуществляется по двум основным параметрам – по грунту и материалу. При этом для выбора конкретного тип свайного стержня учитывается прочность почвенного слоя, определяемая геодезическими исследованиями. Это прежде всего такие его характеристики, как – выдерживаемое им давление, влагонасыщенность, плотность.

На каких грунтах применяются забивные сваи?

Перед началом строительства загородного дома для гарантии надежности фундамента и всей конструкции необходимо производить геологические изыскания грунтов в пятне застройки. Геология на участке строительства позволяет понять состав грунта, его пластичность и стабильность, уровень грунтовых вод, несущие характеристики пластов и т.д. Нельзя принять тип фундамента и разработать проект без геоподосновы, основываясь лишь на проекте дома. Без исследований грунта нельзя понять как будет работать тот или иной тип фундамента и какова будет его надежность

Большинство людей не понимают важность этой процедуры и относятся к геологии, как к дополнительной ненужной процедуре, ссылаясь на фундаменты соседей, которые стоят не один год или на геологию соседних участков. Мы неоднократно встречали случаи, когда геологические заключения на соседних участках существенно разнились

Был в нашей практике случай в коттеджном поселке «Мартемьяново» в Московской области, когда на соседних участках в одном случае по заключению геологии проходили 3-х метровые сваи, а в другом только 5-ти метровые.

Забивные сваи хорошо работают практически на всех типах грунта: песчаные грунты, глиняные, суглинки, супеси и т.д. Исключение составляют только торфяные типы грунтов. Эти случаи рассматриваются индивидуально. Бывает, встречаются торфяные линзы, их свая может пройти и упереться в стабильные несущие слои грунта. Исходя из заключения по грунтам и проекту дома проектировщик-конструктор производит расчет нагрузок и определяет параметры свай (сечение, длину) и шаг между ними. Разрабатывается проект свайного поля, согласно которому в последствии производится забивка. Немаловажным фактором являются индивидуальные особенности участка – рельеф участка в пятне застройки. Перед началом проектирования фундамента в обязательном порядке нужно выполнить осмотр участка, определить перепады высот в пятне застройки. На больших перепадах зачастую применяются разные длины свай, допустим, в высокой части рельефа идут 3-х метровые сваи, а в низкой части 4-х метровые.

Способы улучшения несущей способности

При расчете фундамента на прочность учитывается нагрузка от наземной части сооружения и вес свайных опор. Если при складывании всех составляющих и учете коэффициента прочности итоговая нагрузка на основание получается меньше расчетного, то строительство осуществляется по расчетному плану. В противном случае, увеличивается количество свайных элементов либо применяются следующие способы повышения несущей способности:

  • Инъектирование грунта.

Это наиболее распространенный и эффективный метод увеличения стойкости к нагрузкам для свай любого типа.


Схема расположения бетонных образований в грунте при инъектировании Источник kommtex.ru

Применяется преимущественно в грунтах низкой плотности. На глубину около 1-2 метров в пространство между сваями, ниже минимальной точки их расположения, с помощью специального оборудования нагнетается цементно-песчаный раствор под постоянно растущим давлением.

В результате вокруг свай образуются упрочненные бетонные образования диаметром до 3-4 метров. При этом расчет инъекций ведется так, чтобы формируемые области примыкали друг ко другу по всему свайному периметру. Технически верная организация процедуры инъектирования повышает несущую способность грунта в 2 раза.

  • Увеличение диаметра опорной подошвы.

Другой способ увеличения несущей способности в неплотном грунте – увеличение площади опорной подошвы свайного элемента. Проще всего повысить стойкость к нагрузкам за счет усиления диаметра лопастей на винтовых сваях, монтируемых в почву путем завинчивания.


Усиление опорной подошвы сваи Источник beton-zakaz.ru

Сложнее метод применяется к забивным и буронабивным аналогам. Для успешного его применения требуется обустройство камуфлетных свайных опор и предварительным бурением лидерных скважин. В нижней части такого тоннеля осуществляется взрыв. В результате образуется полость-расширение, заполняемое бетонным раствором, в которую впоследствии и погружается ж/б-свая или формируется буронабивная опора.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундаментов любой сложности

Заливка бетоном винтовых свай

Если вопрос о том, нужно ли заливать винтовые сваи бетоном, не стоит и мастер понимает целесообразность данного этапа работ, необходимо приступить к изучению технологии. Стандартная винтовая свая представляет собой металлический столб, который с одной стороны оснащен винтовой лопастью, с другой – специальным техническим отверстием. Данный элемент позволяет надежно крепить фундамент под зданием, делая его стойким и прочным.

Для чего нужно бетонирование

Бетонирование делает сваи более стойкими к разным типам нагрузки, продлевает срок службы, существенно повышает функциональность. Правильно забетонированная свая прослужит в разы больше укрепленной цинком. Также заливка бетоном сваи нужна для того, чтобы защитить ее от коррозии, что осуществляется за счет вытеснения из трубы воздуха. Бетон существенно повышает прочность, позволяет сэкономить.

Марки используемых бетонов

Для бетонирования лучше всего брать низкофракционный бетон марок М200 или М300. Лучше всего марка М200 подойдет для строительства одноэтажных зданий либо двухэтажных строений с легкими перекрытиями. Марка используется в создании железобетонных изделий, по прочности считается конструкционной. М300 подойдет для строительства фундамента под здание до 5 этажей.

Технология

Перед тем, как заливать в винтовые сваи бетон, необходимо все подготовить: найти лейку для заливки смеси, нарезать и вставить в размер арматуру, бетономешалку или емкость для замеса бетона.

Все стержни должны быть точно отрегулированы по высоте. Если после заливки остались монтажные отверстия, их допускается заклеить бумажным скотчем, который удаляется после затвердения бетона.

Основные этапы заливки бетона в сваи:

  • Подготовка инструмента и материалов – заранее нужно определиться с типом свай, способом их создания, типом погружения, местом расположения. В зависимости от этих факторов подбирают и инструмент: обычно это бур, лопаты, нивелир, бечевка, колышки, рулетка, специальный инструмент для работы с арматурой, строительный вибратор. Материалы: сами сваи, смесь песка и гравия, все для приготовления бетонного раствора.
  • Обрезка свай – опоры должны быть установлены идеально ровно, поэтому используют специальный инструмент: насадка для экскаватора крепится на своеобразную стрелу, внутри с мощным режущим инструментом, который выравнивает опоры.
  • Вставка стальных прутьев.
  • Заливка бетоном – непосредственно в ствол, послойно, с трамбовкой. Обязательно нужно следить за тем, чтобы в зоне, где свая примыкает к бетону, не появлялись пустоты.

Преимущества процесса

Винтовые сваи помогают создать долговечный фундамент, защитить арматуру от коррозии, используются для строительства на всех типах грунта. При установке опор не обязательно выполнять земляные работы, так как грунт под сваями почти не промерзает, не демонстрирует пучения. На такой конструкции можно построить надежный и долговечный кирпичный дом.

Методы вычисления несущих характеристик сваи

Для расчета несущих характеристик грунта и свайных опор применяются 4-ре основных способа:

  • Теоретический.
  • Динамический.
  • Статический.
  • Зондирование.

Разберем особенности каждого из них более подробно.

Теоретический

Расчет несущих характеристик сваи является предварительным и на практике всегда соотносится и выправляется в соответствии с параметрами грунта. Вычисления проводятся по следующей формуле:

Wd = Gc * (Gcr * H * A + P * ∑ Qcri * zi * si)


Расчетное сопротивление основных видов грунта Источник tildacdn.com

Расшифровка условных обозначений:

  • Gc – общий коэффициент условий работы;
  • Gcr – коэффициент сопротивления грунта под подошвой сваи;
  • H – противодействие грунта под опорной пятой сваи;
  • А – диаметр опорной подошвы;
  • P – периметр сечения сваи;
  • Qcri – коэффициент условий работы почвы по боковым стенкам свайного столба;
  • zi – сопротивление грунта по боковым стенкам;
  • si – протяженность боковых поверхностей.

На заметку! Для успешного монтажа буронабивных, забивных и винтовых свай, требуется также грамотный расчет несущей способности грунта, однако для распространенных типов почвы существуют специальные строительные таблицы с указанием данных параметров. Характеристики приводятся с учетом того, что заглубление выполняется более чем на 1,5 м.


Динамические испытания свай Источник technovint.ru

Особенности применения различных видов свай

Для обустройства фундамента частного дома на нестабильных грунтах, как правило, применяются следующие 3 разновидности свай:

  1. Винтовые
  2. Забивные
  3. Буронабивные

Рассмотрим детально особенности эксплуатации и несущих характеристик в каждом случае.

Винтовые

Так как в основе конструкции винтовой сваи лежит стальная труба с лопастями в нижней части (диаметром 89, 108 и 130 мм), основной сферой применения ее являются сооружения с малой нагрузкой (дома из тонкого бруса, ячеистых бетонов или созданные по каркасной технологии), при этом на степень ее несущей способности влияние оказывают в первую очередь такие характеристики, как:

  • Диаметр основной трубы.
  • Протяженность заглубляемой в грунт части.
  • Диаметр лопастей.

Видео описание

Видео-обзор о расчете несущих характеристик забивных свай:

Буронабивные

В отличие от забивных и винтовых аналогов, буронабивные сваи изготавливаются непосредственно на месте строительства из материала с заданной несущей способностью под конкретную горизонтальную нагрузку в расчете на одну опору (весу дома и типу почвы) в соответствии с данными специальных производственных таблиц. При этом процедура монтажа выполняется по следующей технологии:

  1. По разметке выполняется бурение вертикальной скважины заданной глубины и диаметра.
  2. При необходимости повышения несущей характеристики нижняя часть тоннеля расширяется в форме полусферы или конуса – для повышения площади опоры свайного элемента.
  3. В канал устанавливается полая опалубка в форме трубы подходящего диаметра.
  4. Внутрь конструкции помещается объемный металлический каркас.
  5. Далее полость заполняется бетонным раствором заданной марки прочности.

Обратите внимание! Главным преимуществом свайных опор буронабивного типа, помимо удобного монтажа, является характер передачи нагрузки от дома в почву. Распределение веса идет не только на подошвенное основание, но и на всю площадь боковых стенок.

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.

Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.

Вид нагрузкиРасчет
Стены из кирпичапериметр стен = 6+6+9+9 = 30 м; площадь стен = 30 м*3м = 90 м2; масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг
Перегородки изготовленные из гипсокартона не утепленные высотой 2,8 м10м*2,8*27,2кг*1,2 = 913,92 кг
Перекрытие из ж/б плит толщиной 220 мм, 2 шт.2шт*6м*9м*500 кг/м2 *1,3 = 70200 кг
Кровля6 м*9 м*60 кг*1,2 /соs30ᵒ (уклон крыши) = 4470 кг
Нагрузка от мебели и людей на 2 перекрытия2*6м*9м*150кг*1,2 = 19440 кг
Снег6м*9м*180кг*1,4/cos30° = 15640 кг
ИТОГО:184535,92 кг ≈ 184536 кг

Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм. Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.

Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.

Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.

Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.

Расчет свай. Пример

Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее: P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т. Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.

Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.

Расчет ростверка. Пример

Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн. Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м. Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.

Армирование ростверка свайного фундамента:

  • Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
  • Горизонтальные хомуты — 6 мм;
  • Вертикальные хомуты — 6 мм.

Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.

Также вы можете рассчитать фундамент при помощи онлайн калькулятора. Просто нажмите на ссылку Расчет фундамента столбчатого типа и следуйте инструкциям.

Коротко о главном

Несущая способность определяет стойкость сваи к деформации под действием веса здания и воздействия грунта без изменений структуры и функциональных характеристик. По типу конструкции, способу монтажа и несущей способности сваи подразделяются на забивные, винтовые и буронабивные. По характеру взаимодействия с грунтом они делятся на сваи-стойки и висячие.

Для увеличения несущей способности применяют два основных способа – инъектирование грунта бетонным раствором и расширение основания самой конструкции. Для определения несущей способности сваи применяют 4-ре метода:

  • Расчетный теоретический.
  • Динамический.
  • Статический.
  • Зондирование.

Забивные сваи применяются редко – чаще всего под застройку 2-3 этажных домов из тяжелых материалов, винтовые – под легкие конструкции, буронабивные – наиболее часто под все виды домов на нестабильных грунтах.

Оценок 0

Прочитать позже

Несущая способность | Центр свай Березники винтовые сваи фундаменты строительство домов

Несущая способность винтовых свай в разных типах грунтов

Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента (будь то винтовые или забивные сваи, ленточный фундамент и т.д.), являются вес строящегося сооружения и несущая способность грунтов под ним. Несущая способность грунтов зависит от его природного состава, плотности, влагонасыщенности и измеряется в кг/см

2.

Для определения несущей способности грунта на Вашем участке можно прибегнуть к помощи специализированной организации, которая произведет инженерно-геологические изыскания и выдаст заключение.

Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это –полевые работы, связанные с отбором проб грунта, лабораторные при которых изучаются физико-механические свойства грунта, его несущая способность, а также химические свойства воды и работы по обобщению полевых и лабораторных исследований в технический отчет. При строительстве объектов, проходящих обязательную государственную экспертизу, этот этап предпроектных работ является обязательным. Надо отметить, что Пермский край славится не только чудесными пейзажами и обширной сетью рек, но и тем, что из 21 существующих в мире опасных геологических процессов у нас присутствуют 19.

Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под гос. экспертизу не попадает и, как правило, в целях экономии, застройщики на свой страх и риск, такого рода изыскания проводят самостоятельно. Этапы работ таковы. Необходимо вооружиться садовым или строительным буром и просверлить отверстие в грунте не менее чем на глубину промерзания – 1,8-2,0 м. При выемке грунта при бурении следует вести учет пластов по толщине и составу, степени увлажненности, а также наличие поверхностных грунтовых вод. Ниже приведена таблица с показателями несущей способности грунтов и несущей способностью винтовых свай в них установленных.

Тип грунта Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2 Несущая способность винтовой сваи, кг
ВСГ-1 73/250 ВСГ-1 89/300
плотный ср. плотн плотн ср. плотн плотн ср. плотн
Крупный гравелистый песок 13.0 12.0 6378 5888 9185 8478
Песок средней крупности 12.0 11.0
5888
5397 8478 7772
Мелкий маловлажный песок 5.0 4.0 2453 1963 3533 2826
Мелкий песок, насыщенный влагой 3.0 2.0 1472 981 2120 1413
Супеси сухие 5.0 4.0 2453 1963 3533 2826
Супеси, насыщенные влагой 3.0 2.0 1472 981 2120 1413
Суглинки сухие 4.0 3.0 1963 1472 2826 2120
Суглинки, насыщенные влагой 3.0 1.0 1472 491 2120 707
Глины сухие 6.0 2.5 2944 1227 4239 1766
Глины, насыщенные влагой 4.0 1.0 1963 491 2826 707

* для винтовой сваи, погруженной в грунт на 2 м. Расчет выполнен по СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Определить тип грунта, воспользовавшись нашими советами, не составит труда.

Песок знает каждый – при его растирании между ладонями чувствуются отдельные песчинки и их видно невооруженным глазом. Если размер песчинок 0,25 — 5 мм то песок считается крупным, если размер до 2 мм, то — средней плотности. Песок является непучинистым грунтом, так как не меняет своих свойств при намокании.

Супесь это смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.

Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30%. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.

Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин. Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.

Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.

Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.

Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта. Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.

Наиболее подвержены проблемам мелкозаглубленные ленточные фундаменты и буронабивные сваи. Как уже понятно из названия, мелкозаглубленый ленточный фундамент имеет глубину закладки менее глубины промерзания и его использование на пучинистых грунтах чревато поломкой. Также такой тип фундамента не рекомендуется использовать в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Буронабивные сваи устанавливаются ниже глубины промерзания и вспучивания грунта под их подошвой не происходит. Однако буронабивные сваи имеют шероховатую боковую поверхность большой площади. Не редко замерзший грунт, имеющий хорошее сцепление с боковой поверхностью, поднимается (вспучивается) вместе с буронабивной сваей, а образовавшуюся под подошвой сваи пустоту со временем заполняет незамерзший грунт. И хозяева после каждой зимы обнаруживают «подростание» дома, прекосы в дверных и оконных косяках и прочие неприятности.

Винтовые сваи полностью лишены данных недостатков. При установке винтового фундамента на глубину ниже точки промерзания, каким бы не был пучинистым грунт, проблем с фундаментом не будет. Боковая поверхность винтовой сваи имеет небольшую площадь и гладкую поверхность, а винт как якорь, надежно удерживает её в грунте.

Мировой опыт применения винтовых свай насчитывает без малого 200 лет. Но, всегда найдутся «грамотные люди с опытом», кто с легкостью подвергнет сомнению эти достижения. В современном проектировании и строительстве пока преобладает «классический» фундамент из бетона. В то время, как проведение бетонных работ в зимнеее время связаны с дополнительными расходами и большими рисками. А зима у нас почти 6 месяцев в году. Строительство зданий на фундаменте из винтовых свай позволяет исключить пресловутую «сезонность» в строительстве. Таким образом, те из строительных компаний, где применяются свайно-винтовые фундаменты, имеют круглогодичную загрузку производства и отсутствие проблем с кадрами в течении всего года.

Определение несущей способности одиночных свай по формулам и таблицам СНиП П-Б. 5-67

Несущую способность свай   определяют   по   следующим фор­мулам:
для свай-стоек

(2.2)

для висячих свай

(2.3

Таблица   2.1
Нормативное сопротивление   грунта основания в плоскости   нижних концов забивных  свай Rн по СНиП II-Б.5-67



Примечание: В тех случаях, когда значения Rн указаны дробью, числитель относится к пескам, а знаменатель к глинам.

где: k = 0,7 — коэффициент однородности грунта; т = 1,0 — коэффи­циент условий работы; F — площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца, м2; Rн — нормативное сопротивление грунта основа­ния в плоскости нижнего конца сваи, Т/м2, принимаемое для забив­ных свай по табл. 2.1; u — периметр поперечного сечения сваи, м; — нормативное сопротивление 1-го слоя грунта по боковой по­верхности сваи, Т/м2, принимаемое по табл. 2.2; /, — длина участка сваи в пределах i — го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
При определении значений пласты грунта по высоте делят на участки не более 2,0 м.
Указанные в табл. 2.1 и 2.2 значения Rн и даны для песчаных грунтов средней плотности, супесей с коэффициентом пористости не более 0,7, суглинков с тем же коэффициентом не более 1,0 и глин — не более 1,1.
Для плотных песчаных грунтов табличные значения Rн и уве­личивают на 30%.
Таблица   2.2
Нормативные сопротивления грунта, основания по боковой поверхности забивных свай    (по СНиП П-Б.5-67)

При определении величин Rн и нужно учитывать указанные ниже правила.

1.  При планировке территорий срезкой, подсыпкой, намывом до 3,0 м глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта по боковой поверхности сваи следует прини­мать от уровня природного рельефа.

2.  При планировке срезкой, подсыпкой, намывом более 3,0 м — глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположе­ния слоя грунта по боковой поверхности сваи нужно принимать от условной отметки, расположенной на 3,0 м выше уровня срезки или на 3,0 м выше природного рельефа при планировке подсыпкой.

3.  Если в пределах длины сваи имеется прослойка торфа мощностью>30 см и предполагается планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то сопротивление грунта, расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах глубины забивки сваи) слоя торфа, принимают:
— при подсыпке до 2,0 м — для подсыпки и торфа равными нулю, а для минеральных пластов естественного сложения по табл. 2.2;
— при подсыпках от 2,0 до 5,0 м для грунтов, включая подсыпку, равным 0,4 от значений, указанных в табл. 2,2, взятых со знаком ми­нус, а для торфа — равным минус 0,5 Т/м2;
—    то же, при подсыпках более 5,0 м — указанным в табл. 2.2 зна­чениям, но со знаком минус ,(для торфа минус 0,5 Т/м2).

Значения нормативных сопротивлений грунта под острием и по боковой поверхности сваи, со всеми поправками, можно использовать только при условии, что заглубление сваи в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее 4,0 м для мостов и гидро­технических сооружений и не менее 3,0 м для зданий и прочих соо­ружений.

Пример 2.1. Строительная площадка имеет значительный уклон. Верх­ний слой грунта составляют супеси консистенции В = 0,4 мощностью 1,5-2,0 м. Ниже залегает слой торфа мощностью 0,5 м; далее идет мощный слой мелких песков средней плотности. По условиям строительства намечена вертикальная планировка подсыпкой из мелкого песка средней плотности. При забивке свай длиной L= 12,0 м, сечением 30х30 см их несущая способность резко меняется в зависимости от мощности слоя подсыпки, что показано ниже.


Рис. 2.3. Расположение сваи в различных условиях напластования грунтов
(к примеру 2.1)
Свая № 1. Расчетная длина сваи L = 12,0 м; мощность подсыпки из мелко­го песка средней плотности l1 = 1,5 м. Слой пластичной супеси природного сложе­ния при В=0,4 имеет мощность l2=2,0 м, слой торфа — мощность l3=0,5 м. Да­лее на неопределенную глубину залегают мелкие пески средней плотности (рис. 2.3).


Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от природного рельефа, т. е. Н = 12,0-1,5= 10,5 м.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по данным табл. 2.1.

Нормативное сопротивление грунта в Т/м2по боковой поверхности сваи определяем послойно (толщина слоев указана в м):

Несущая способность сваи

Свая № 2. Расчетная длина сваи L = 12,0 м. Мощность подсыпки из мелко­го песка средней крупности l1+l2 = 3,0 м. Слой пластичной супеси природного сложения при В = 0,4 мощностью l3 = 2,0 м, слой торфа мощностью l4 = 0,5 м. Ниже расположены на неопределенной глубине мелкие пески средней плотности.
Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от условий отметки на 3,0 м выше уровня природного рельефа, т. е. в данном случае от уровня подсып­ки. Отсюда Н=12,0 м.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи с использо­ванием данных табл. 2.1 составит

Нормативное сопротивление грунта f по боковой поверхности сваи определя­ем в Т/м2послойно при высоте слоя h и длине расчетного участка l в м:

Несущая способность сваи


Свая № 3. Расчетная длина сваи L =12,0 м. Мощность подсыпки из мел­кого песка средней плотности l1 + l2 +l3 = 6,0 м. Слой пластичной супеси природно­го сложения при В=0,4 мощностью l4=1,5 м; слой торфа мощностью l5 = 0,5 м. Ниже на неопределенную глубину залегают мелкие пески средней плотности.
Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от условий отметки на 3,0 м выше уровня природного рельефа:

Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи принимаем по данным табл. 2.1. Интерполируя, получим

Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи определяем в Т/м2послойно:

Отсюда несущая способность сваи:

Для сравнения подсчитаем несущую способность такой же сваи при усло­вии, что мелкие пески средней плотности залегают мощным слоем начиная от поверхности природного рельефа.

Свая № 4. Расчетная длина сваи L = 12,0 м. Свая на всю длину погружена в мощные мелкие пески средней плотности.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи по табл. 2.1:

Далее определяем послойно нормативное сопротивление грунта в Т/м2 по бо­ковой поверхности сваи

Отсюда несущая способность сваи составит

Сравнив несущие способности свай в заданных грунтовых условиях с несу­щей способностью такой же сваи,  погруженной  на всю  длину   в мелкий песок средней плотности природного сложения, получим потери несущей способности из-за наличия прослойки торфа и подсыпки: для сваи № 1

для сваи № 2

для сваи № 3

Значения нормативных сопротивлений грунтов Rн и , приве­денные в табл. 2.1 и 2.2, используют при расчете несущей способно­сти сплошных и полых с закрытым нижним концом свай, погружае­мых механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами, а также при расчете несущей способности набивных частотрамбованных свай.

Таблица   2.3  Поправочные коэффициенты mп для определения нормативных сопротивлений грунтов оснований висячих свай

Если предусматривают другие способы погружения свай, то зна­чения Rн и умножают на поправочные коэффициенты mп, приве­денные в табл. 2.3 и вычисляемые независимо один от другого.

При попирании забивных свай-стоек на скальные грунты и на крупнообломочные (щебенистые, галечниковые, дресвяные и гра­вийные грунты с песчаным заполнением)    значение нормативного сопротивления грунта под нижним концом сваи принимают равным Rн = 2000 Т/м2.
Для свай-оболочек и набивных свай, заделанных в скальный грунт не менее чем на 0,5 м и заполненных бетоном, величину Rнопределяют из выражения

(2.4)

где: Rсж — среднее арифметическое значение временного сопротив­ления скального грунта одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии, Т/м2; h3расчетная глубина заделки сваи-оболочки или набивной сваи в скальный грунт, м; d3— наружный диаметр заде­ланной в скальный грунт части сваи-оболочки или набивной сваи, м.
Высокие значения нормативного сопротивления грунта под ниж­ними концами забивных и частотрамбованных набивных свай явля­ются результатом значительного уплотнения грунта в процессе за­бивки сваи. Устройство свай-оболочек, погружаемых с выемкой грунта, как и устройство набивных свай, не вызывает такого уплот­нения грунта, вследствие чего изменяется и расчетная формула и значения Rн.

Расчет несущей способности свай-оболочек, погружаемых с вы­емкой грунта, ведут так же, как и расчет несущей способности на­бивных свай.

В тех случаях, когда готовые сваи для воздушных линий элект­ропередачи вдавливают в пробуренные скважины (лидеры), рас­четная формула и значения несколько изменяются. Несущую спо­собность сваи, погружаемой вдавливанием в лидеры, определяют из выражения


(2.5)


где: k = 0,85 — коэффициент однородности грунта; m — коэффици­ент условий работы, принимаемый при фундаментах: под прямые промежуточные опоры — 1,0, под прямые анкерные опоры без раз­ности тяжений проводов в смежных пролетах — 0,85, под анкерно-угловые, угловые, концевые и анкерные опоры с разностью тяжений проводов — 0,75, под специальные опоры через большие реки, ущелья и т. п. — 0,6; mк — коэффициент условий работы сваи в кус­те, принимаемый равным 0,9 при двух сваях и 0,8 — при трех сваях; при условии, что расстояние между осями свай не менее 4 и не более 6 диаметров, а глубина погружения свай не менее 4 м; Rн — норма­тивное сопротивление грунта под нижним концом свай, принимае­мое по табл. 2.1; ипериметр сваи; — нормативное сопротивле­ние i — го слоя грунта по боковой поверхности сваи, принимаемое по табл. 2.4; G — вес сваи и части ростверка, приходящейся на одну сваю.

Остальные обозначения объяснены в выражении (2.3). Несущая способность   винтовых   свай   зависит от размеров диаметра лопасти D и длины сваи L. При размерах диаметра лопасти сваи
Таблица 2.4   Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи при вдавливании ее в скважины  (лидеры) , Т/м2


и длине несущую способность винтовой сваи, работающей на осевую нагрузку, определяют по формуле

(2.6)


где: k — коэффициент однородности грунта, принимаемый равным 0,6; m — коэффициент условий работы, определяемый по табл. 2.5; А и В — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 2.6; сн — нормативное удельное сцепление или параметр линейности грунта в рабочей зоне, т. е. в слое грунта толщиной, равной D при­легающем к лопасти сваи, Т/м2; h — глубина залегания лопасти сваи oт природного рельефа, а при планировке срезкой — от пла­нировочной отметки; — приведенная объемная масса грунта, за­легающего выше отметки лопасти сваи (с учетом взвешивающего действия грунтовых вод), т/м3; F — проекция площади лопасти, считая по наружному диаметру в м2при работе сваи на сжимающую нагрузку или проекция рабочей площади лопасти, т. е. за вычетом площади сечения ствола свай при работе на выдергивающую на­грузку.

В тех случаях, когда размер лопасти D>1,2 м или длина сваи L>10 м, несущую способность винтовых свай определяют проб­ной статической нагрузкой.

При работе винтовых свай на вдавливание принимают характе­ристики грунтов, залегающих под лопастью сваи, а при расчете на выдергивание — характеристи­ки грунтов, залегающих над ло­пастью сваи. Глубина заложения лопасти от планировочной отметки должна быть не менее 5D в гли­нистых грунтах и не менее 6D — в песчаных.
Таблица   2.5 Коэффициенты условий   работы винтовых свай т

Таблица 2.6   Коэффициенты А и В % выражению (2.6)

Технологии — ООО «ВЕРНА-СК»

Технология установки винтовых свай,

Благодаря своей конструкции Винтовая свая обладает обладает огромным преимуществом по сравнению с другими  типами фундаментов. В процессе монтажа сваи (ввинчивании), за счет движения ее лопастей, происходит уплотнение почвы под нижней частью лопости, что способствует повышению устойчивости и долговечности фундамента в целом.

Технология погружения винтовых свай довольно проста, однако стоит учитывать особенности установки  :

1. Произвести геологическую разведку грунта: определить глубину промерзания грунта согласно климатических зон табл.№1(вставить таблицу)Причем глубина промерзания грунтов по СНиП зависит не только от типа самих грунтов на строительной площадке, но косвенно еще и от толщины снежного покрова.

(Поэтому когда вы расчищаете зимой снег на своём участке вы, сами того не подозревая, формируете в одном месте сугробы, а около дома – очищенную поверхность. Тем самым вы своими же руками создаёте неравномерность промерзания грунта на своем участке)

Определить глубину залегания твердых слоев почвы.Методом пробного завинчивания

2. Расчет веса строения

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м2 стены 

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем

30-50 кг/м2

Стены из бревен и бруса

70-100 кг/м2

Кирпичные стены толщиной 150 мм

200-270 кг/м2

Железобетон толщиной 150 мм

300-350 кг/м2

Удельный вес 1 м2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3

70-100 кг/м2

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м3

150-200 кг/м2

Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3

100-150 кг/м2

Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м3

200-300 кг/м2

Железобетонное

500 кг/м2

 

Удельный вес 1 м2 кровли

Кровля из листовой стали

20-30 кг/м2

Рубероидное покрытие

30-50 кг/м2

Кровля из шифера

40-50 кг/м2

Кровля из гончарное черепицы

60-80 кг/м2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 10 на 10 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (10+10) x 2 = 40 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 10 м, итого 50 м. Общая длина всех стен на двух этажах 50 м х 2 = 100 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 100 м х 2,5 м = 250 м2. Площадь цокольного перекрытия составит 10м x 10 м = 100 м2. Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 10,5 м х 10,5 м = 110,25 м2.

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов: ?- каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали;?- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м3 и кровлей из листовой стали:?- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России

50 кг/м2

Для средней полосы России

100 кг/м2

Для сервера России

190 кг/м2

При площади кровли 110,25 м2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 110,25 м2 х 100 кг/м2 = 11025 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Расчетная полезная нагрузка. Нагрузка создаваемая при эксплуатации помещения людьми. Рассчитывается исходя из   п. 3.11  СНиП 2.01.07-85*  «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ», как 150кг/кв.м. жилой площади для жилых домов, 200 кг/кв.м.  для офисных и административных зданий  поэтому принимаем значения 100м.кв.х150 кг/кв.м.х2(колличество этажей)

Дом

Вес стен, кг

Цокольное перекрытие, кг

Чердачное

перекрытие,

 кг

Каркасный

12500

15000

3600

Кирпичный

67500

15000

3600

Железобетонный

125000

50000

18000

Для увеличения прочности используем повышающий коэфицент 1.1-1,2

.и выбрать необходимое колличество Винтовых свай  согласно выдреживаемой нагрузке  (таблица нагрузок)

Имея все эти даные легко посчитать колличество и требуемый диаметр Винтовой Сваи

3. монтаж винтовой сваЙ может быть произведена как с помощью специальной техники, так и вручную. Однако в целях эконмии либо в случаях когда использование тяжёлой техники просто невозможно монтаж свай происходит вручную это займет немного больше времени и потребует приложить немалые усилия. В соответствии с заранее разработанными чертежами возведения фундамента  из винтовых свай, делается разметка свайного поля, установка винтовых свай на точки и монтаж сваи с использованием рычага и магнитного уровня.

4. После монтажа Винтовых свай они обрезаються по уровню и заполняються цементным раствором маркой М300 это не только усиливает тело винтовой сваи позволяет избежать внутреней корозии Винтовой сваи. В дальнейшем с помощью оголовков происходит обвязка фундамента и винтовых свай с исплозованием деревянного бруса или металлического швеллера

Технология винтовых свай позволяет монтировать сооружения даже на пригорках и в любом другом затрудненном для постройки месте. При строительстве временных сооружений, если сваи не забетонированные, их можно выкрутить и использовать повторно. будущего фундамента.

Винтовые сваи идеально подходит для большинства типов зданий, в частности, таких как дома из бруса, сооружения по каркасной и модульной технологии, дома из газобетона, бани, дачи,беседки,парники,заборы. Винтовые сваи можно использовать даже при проектировании ландшафтного дизайна. С каждым годом технология свайно-винтового фундамента становится всё более и более популярна в России.

Учитывая целый ряд факторов, а также потенциал такого фундамента можно смело заявить, что винтовые сваи это будущее малого гражданского строительства. Так что если перед вами встал выбор, какой фундамент лучше использовать, то обратите пристальное внимание на сваи. При минимальных затратах и в кратчайшие сроки вы получите надёжный фундамент, который прослужит очень,очень долго даже будучи заложен на сложном грунте!

 

Несущая способность винтовых свай

 

Пластичность (для глины)

 

Расчетное сопротивление грунта (кг/кв.см)

Несущая способность винтовой сваи 89х300 (т) при глубине залегания лопасти (м)

1,5(м)

2,0(м)

2,5(м)

3,0(м)

ГЛИНА

Полутвердая

Тугопластичная ?Мягкопластичная

6

5

4

4,7

4,2

3,7

5,4

4,9

4,4

6

5,6

5

6,7

6,3

5,8

Супеси и ?Суглинки

Полутвердая

Тугопластичная ?Мягкопластичная

5,5

4,5

3,5

4,4

3,9

3,5

5,1

4,6

4,2

5,8

5,3

4,8

6,5

6,0

5,5

ЛЁСС

Мягкопластичная

1,0

2,2

2,9

3,6

4,3

ПЕСКИ:

 

15

8

5

9,0

5,6

4,2

9,7

6,3

4,9

10,4

7,0

5,6

11,1

7,7

6,3

Средние

Мелкие

Пылеватые

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

Модель Тип проекта Максимально допустимая несущая способность 1234 Допустимая боковая грузоподъемность 5 Максимальный крутящий момент при установке Допустимое сопротивление изгибу 7
Сжатие (фунт) Напряжение (фунт) фунтов фут-фунт фут-фунт
P1
Ø 1.9 в
Легкий жилой дом
(терраса без крыши, лестницы и т. д.)
6 700 3 350
до 4 450
250 1 336 8 785
P2
Ø 2,4 дюйма
Средний жилой и легкий коммерческий сектор
(терраса, навес для машины, солярий, одноэтажная жилая пристройка и т. д.)
11 200 5 600
до 7 450
550 2 242 8 1 360
P3
Ø 3.5 из
Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные объекты
(двухэтажная жилая пристройка, коттедж, вывеска, навес для машины, солнечная панель, новое строительство, фундамент, дощатый настил, примыкание и т. д.)
29 800
до 33 000
15 000
до 19 850
1 200 8 509 8 4 571
P4 6
Ø 4 дюйма
Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные объекты
(коттедж, вывеска, фонарный столб, солнечная панель, новое строительство, дощатый настил, примыкание, тумба и т. д.)
36 000
до 45 000
18 000
до 30 000
1 500 11 000 6 371
P3-HD 6
Ø 3,5 дюйма
Тяжелые жилые дома, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные объекты
(новое строительство, фундамент, примыкание и т. д.)
38 000
до 45 000
19 000
до 30 000
1 400 11 000 6 428
P4-HD 6
Ø 4 дюйма
Тяжелые жилые дома, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные объекты
(новое строительство, подпорная стена, примыкание и т. д.)
44 000
до 50 000
22 000
до 33 000
1 500 14 500 8 944
P5 6
Ø 5,6 дюйма
Тяжелые жилые дома, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные объекты
(коттедж, вывеска, фонарный столб, новое строительство, дощатый настил, солнечная панель, тумба, подпорная стена и т. д.)
30 000
до 50 000
15 000
до 33 000
2 750 14 500 9 14 713
P6 6
Ø 6.6 из
Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные объекты
(вывески, фонарные столбы, новое строительство, солнечные батареи, столбы, подпорная стена и т. д.)
30 000
до 50 000
15 000
до 33 000
3 700 14 500 9 23 142

 

Примечания

  1. Максимальная сжимающая несущая способность (допустимая нагрузка) включает коэффициент безопасности 2.
  2. Максимальная несущая способность (допустимая нагрузка) определяется максимальным крутящим моментом, прилагаемым монтажным оборудованием.
  3. Если спиральный фундамент не имеет боковой поддержки (очень рыхлый/мягкий грунт, разжижаемые грунты, течение и ветер), конструкционная прочность винтового фундамента должна быть одобрена инженерным отделом ТМЗ.
  4. В случае натяжения винтовой фундамент должен быть установлен таким образом, чтобы минимальная глубина от поверхности земли до спирали составляла 12D, где D — диаметр спирали.Свяжитесь с техническим отделом TMP для приложений натяжения, когда 12D невозможно поддерживать.
  5. Допустимая боковая нагрузка указана для грунта средней плотности в условиях свободного напора с максимальным расстоянием в воздухе или жидком грунте 6 дюймов и заглублением 7 футов. Свяжитесь с инженерным отделом TMP для других условий.
  6. Модели
  7. TMP P4, P3-HD, P4-HD, P5 и P6 подлежат проектированию в зависимости от конкретной площадки. Для использования верхних значений производительности, указанных в таблице, требуется одобрение технического отдела TMP.
  8. Допустимое сопротивление изгибу основано на расчетах с учетом голой стали, 50-летней коррозии в соответствии с AC358 и коэффициентом безопасности 1,67.
  9. Максимальный крутящий момент при установке для P1, P2 и P3 основан на отчете об оценке IAPMO-UES №. 481.
  10. Максимальный установочный крутящий момент для P5 и P6 ограничен максимальным крутящим моментом монтажного оборудования ET1.

Комментарии

  • По любым техническим вопросам обращайтесь в Технический отдел TMP.
  • Металлические стойки Techno
  • большего размера можно использовать для приложений, требующих бокового сопротивления или сопротивления изгибу выше, чем указано в таблице выбора.

(PDF) ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВИНТОВЫХ СВОИХ В ПЕСКЕ

Pouya Zahedi, Hossein Soltani-Jigheh

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследовано влияние свойств грунта

на несущую способность винтовых свай в сухом песке.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. В дополнение к введенным механизмам работы винтовых свай выявлено новое

поведение винтовых свай, представляющее собой комбинацию предыдущих

механизмов.

2. Для значений S/Dh ниже 4,5 несущая способность винтовой сваи остается неизменной, когда

значение S/Dh уменьшается, а соответствующее значение увеличивается для значений S/Dh больше 4.5.

3. Существует прямая зависимость между E и

значениями грунта и несущей способностью винтовых свай.

4. Несущая способность сваи относительно более чувствительна к изменению диаметра спирали

при высоком модуле упругости грунта.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Это исследование было поддержано Азербайджанским Университетом Шахида Мадани и наукоемким предприятием «Омран

Теджарат Марпич Арас» свободной экономической зоны Арас.Авторы выражают особую благодарность

своим властям за помощь в этом исследовании.

ССЫЛКИ

Адамс, Дж. И., и Клим, Т. В., «Исследование креплений для фундаментов опоры ЛЭП

», Canadian Geotechnical Journal, Vol. 9 (1), стр. 89–104. 1972 г.,

Дои: 10.1139/t72-007.

Brinkgrevee, R.B.J., Broere, W., and Waterman, D., (2002), «Plaxis V8, Reference

Manual», Делфтский технологический университет и PLAXIS bv, Нидерланды.

Белла, А., «Сопротивление выламыванию грибовидных фундаментов для пилонов»,

Материалы 5-й Международной конференции по механике грунтов и фундаменту

Инженерия, Париж, Франция, Vol. 1, стр. 269-576, 1961.

Донал, Дж., и Калитон П.Е., «Базовая конструкция спиральной винтовой сваи», ECP Torque Anchor

Марка винтовых винтовых свай, Продукция, контактирующая с землей, стр. 1-28, 2005.

Фонд поддержки работает Inc., (2014), «Техническое руководство FSI, второе издание».

Головной офис и офисы в Канаде (2010 г.). Европейские офисы, «Справочник по проектированию винтовых свай

. HPS 7-е издание», стр. 20-28.

Хойт, Р.М., и Клеменс, С.П., «Подъемная способность винтовых анкеров в грунте»,

Труды 12-й Международной конференции по механике грунтов и фундаменту

Engineering, Рио-де-Жанейро, Бразилия, Vol. 2, с. 1019–1022, 1989.

Винтовые сваи

 

Винтовые сваи и спиральные анкеры в грунтах

Это Руководство должно использоваться только для предварительных расчетов и применимо только к глубокой установке винтовых свай и винтовых анкеров в однородных грунтах.Он применим только для проектирования, когда глубина (D) до верхней винтовой пластины более чем в 10 раз превышает диаметр (B) винтовой пластины, а минимальная глубина заделки винтовой пластины составляет 5 футов. Методы, описанные в данном Руководство предоставляет оценку ПРЕДЕЛЬНОЙ емкости; Инженер должен применить соответствующий Коэффициент безопасности для получения ДОПУСТИМОЙ производительности.

 

Общее уравнение несущей способности

В настоящее время проектирование винтовых свай и винтовых анкеров в целом следует традиционной теории общей несущей способности, используемой для сжимающей нагрузки фундаментов.Общее уравнение несущей способности Терцаги для определения предельной несущей способности, приведенное в большинстве учебников по проектированию фундаментов, часто указывается как:

 

qult = c’Nc + q’Nq + 0,5γ’BNγ

 

где:

qult = предельная несущая способность узла

c’ = эффективное сцепление

q’ = эффективное напряжение вскрыши = γ’D

γ’ = эффективный удельный вес почвы

D = глубина

B = диаметр спирали

Nc, Nq, Nγ = коэффициенты несущей способности

 

Примечания по использованию уравнения общей несущей способности Терцаги:
 

1.Поскольку B считается очень маленьким для винтовых свай и винтовых анкеров по сравнению с большинством бетонных оснований, некоторые инженеры предпочитают игнорировать термин 0,5γ’BNγ при проектировании.

2. В насыщенных глинах под нагрузкой сжатия можно также использовать коэффициент несущей способности Скемптона (1951) для неглубоких круглых винтовых пластин:

НЗ = 6,0(1 + 0,2D/B) < 9,0

3. Удельный вес грунта представляет собой общий (влажный) удельный вес, если винтовая пластина находится выше уровня грунтовых вод, и единицу веса плавучей массы, если винтовая пластина находится ниже уровня грунтовых вод.

4. Для насыщенных глинистых грунтов с φ’ = 0 Nq = 1,0; Для песков Nq является функцией угла трения, φ’

5. Во всех случаях, как для сжимающей, так и для растягивающей нагрузки, верхний предел допустимой нагрузки определяется механической прочностью винтовой сваи или винтового анкера, как указано производителем.

 

Вклад вала в мощность

Многие винтовые сваи и спиральные анкеры изготавливаются с квадратными центральными валами. Для этих свай/анкеров вклад вала в предельную несущую способность обычно игнорируется, и общая грузоподъемность рассчитывается только на основе несущей способности винтовой(ых) пластины(ов).Для винтовых свай и винтовых анкеров с круглыми стальными центральными валами сечение вала между пластинами для многоспиральных элементов не учитывается, но вал над верхней пластиной может быть включен в проект, по крайней мере, для той части вала, которая полностью соприкасается с почва, как обсуждалось в разделе 3.

 

Глубокие односпиральные винтовые сваи и винтовые анкеры

Глубокая установка винтовых свай и винтовых анкеров, как правило, более распространена, чем неглубокая установка, при условии достаточной глубины грунта для выполнения установки.Причина в том, что более высокая грузоподъемность обычно достигается за счет более глубокой установки в том же грунте.

 

Нагрузка на сжатие винтовых свай в глине

При нагрузке на сжатие и растяжение глубоких винтовых свай и винтовых анкеров в глине предельная несущая способность определяется с использованием анализа общего напряжения (TSA) и прочности на сдвиг в недренированном состоянии. В насыщенных глинах с φ’ = 0 и c = su уравнение несущей способности часто записывается как:

 

QH = AH(Nc)su  

 

где:
 

QH = Предельная несущая способность при сжатии

su = прочность на сдвиг в недренированном состоянии

Nc = Коэффициент несущей способности для глин с φ’ = 0; для круглых пластин NC = 6.0(1 + 0,2D/В) < 9

AH = Эффективная площадь винтовой пластины. Для глубоких установок NC = 9, что дает: QH = AH(9)(su)

 

Для глубоких установок Nc = 9, что дает:

 

QH = АХ(9)(су)

 

Нагрузка на сжатие винтовых свай в песке

Для глубокой установки одновинтовых свай и винтовых анкеров в песке предельная грузоподъемность определяется с помощью Анализа эффективного напряжения (ESA) из:

 

QH = AH(σ’vo Nq + 0.5γ’BNγ)

 

где:

σ’vo = вертикальное эффективное напряжение на глубине (D) спирали = γ’D

Nq и Nγ = коэффициенты несущей способности

B = диаметр винтовой пластины

γ’ = эффективный удельный вес грунта

 

Коэффициент несущей способности Nq обычно получают из значений, используемых для определения торцевой несущей способности фундаментов с глубокими сваями. Существует ряд различных рекомендаций по оценке Nq, которые доступны в большинстве учебников по проектированию фундаментов, например.г., Фанг и Винтеркорн 1983:

 

Nq = 0,5 (12 x φ’)(φ’/54)

 

Поскольку площадь пластины обычно невелика, вклад «ширины» (0,5γ’BNγ) в предельную емкость также очень мал, и ширину часто игнорируют. Это уменьшает до

 

QH = AH(σ’vo Nq)

 

Винтовые сваи DEEP Multi-Helix и винтовые анкеры

Предельная грузоподъемность глубоких многовинтовых винтовых свай и винтовых анкеров зависит от геометрии винтовой секции, а именно от размера и количества винтовых пластин и расстояния между пластинами.В США большинство производителей винтовых свай и винтовых анкеров производят элементы с шагом спирали, в 3 раза превышающим диаметр спирали. Предполагается, что это расстояние позволяет отдельным пластинам развивать полную мощность без взаимодействия между пластинами, а общую мощность часто принимают как сумму мощностей каждой пластины, как показано на рисунке.

 

 

 

 

 

Развитие мощности для многовинтовых винтовых свай и винтовых анкеров с S/D >3.

 

Сжатие и растяжение многовинтовых винтовых свай

Предельная несущая способность многовинтовых винтовых свай при сжатии и винтовых анкеров при растяжении с отношением шага спирали к диаметру > 3 часто принимается как сумма несущих способностей отдельных плит:

 

КМ = ΣQH

 

где:

QM = общая грузоподъемность многовинтовой винтовой сваи/винтового анкера

QH = емкость отдельной спирали

 

Артикул

Др.Алан Дж. Лютенеггер, PE, F. ASCE для Международного общества винтовых фундаментов (ISHF)

 

 

© ГеоСтру

 

Винтовые сваи Calgary-Load Verification — Винтовые сваи кручения

Кто определяет, какую нагрузку должна выдерживать винтовая свая?

В проекте фундамента инженер-строитель рассчитает и укажет, какую несущую способность должны иметь винтовые сваи.

Почему контролируются нагрузки на сваи?

Необходимо контролировать допустимую нагрузку на винтовые сваи, чтобы гарантировать, что каждая конкретная винтовая свая способна выдерживать вес и напряжения конструкции, которую они поддерживают.Одним из преимуществ использования инженерных винтовых свай является то, что их несущую способность можно рассчитать во время установки. Это гарантирует, что любые инженерные требования по нагрузке будут выполнены во время установки винтовой сваи.

Кому требуется проверка нагрузки на сваю?

В зависимости от типа проекта город Калгари часто требует отчет от монтажника винтовых свай, чтобы убедиться, что при установке винтовых свай они соответствуют любым требованиям по нагрузке, которые относятся к этой работе.

Инженеры также потребуют проверки нагрузки на сваи, чтобы они знали, что винтовая винтовая свая была установлена ​​в соответствии с проектом их фундамента.

Как рассчитываются допустимые нагрузки на сваи?

Грузоподъемность винтовых свай рассчитывается по сопротивлению вращению спирали в грунте. Приложенный крутящий момент, необходимый для закручивания винтовой сваи, указывает на состояние грунта и, следовательно, на несущую способность этой конкретной сваи.

Все инженерные сваи будут иметь справочную таблицу, включенную в их проштампованный проектный чертеж.Эта диаграмма используется для сопоставления приложенного крутящего момента, необходимого для установки свай, с несущей способностью.

Винтовые сваи CCMC

Преимущество использования сертифицированных винтовых свай в вашем следующем проекте заключается в том, что вы точно знаете, какую нагрузку может выдержать каждая свая в вашем проекте. Сертифицированные винтовые сваи должны устанавливаться сертифицированным монтажником. Это связано с тем, что установщик должен иметь правильное оборудование для установки и контроля, чтобы можно было правильно измерить и проверить нагрузку на винтовые сваи.

Сертифицированный установщик CCMC

Torsion Screw Piles Ltd. является сертифицированным установщиком винтовых свай Twist CCMC в Калгари. Для вашего следующего проекта сделайте это правильно и проверьте. Свяжитесь с торсионными винтовыми сваями сегодня для бесплатной оценки.

Позвоните сейчас

(403) 312-1222

%PDF-1.6 % 1342 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 1342 89 0000000016 00000 н 0000003747 00000 н 0000003884 00000 н 0000004008 00000 н 0000004832 00000 н 0000004976 00000 н 0000005014 00000 н 0000005128 00000 н 0000006882 00000 н 0000007639 00000 н 0000008036 00000 н 0000008515 00000 н 0000008785 00000 н 0000009449 00000 н 0000009721 00000 н 0000010296 00000 н 0000010386 00000 н 0000010503 00000 н 0000010970 00000 н 0000011144 00000 н 0000011406 00000 н 0000011531 00000 н 0000014181 00000 н 0000016831 00000 н 0000016869 00000 н 0000072885 00000 н 0000081667 00000 н 0000081780 00000 н 0000086333 00000 н 0000086389 00000 н 0000086437 00000 н 0000088488 00000 н 0000107745 00000 н 0000110589 00000 н 0000115793 00000 н 0000118519 00000 н 0000122291 00000 н 0000124342 00000 н 0000129282 00000 н 0000133039 00000 н 0000133115 00000 н 0000133230 00000 н 0000133571 00000 н 0000133647 00000 н 0000133997 00000 н 0000134308 00000 н 0000134752 00000 н 0000134828 00000 н 0000147191 00000 н 0000148935 00000 н 0000149460 00000 н 0000149918 00000 н 0000149994 00000 н 0000158279 00000 н 0000159708 00000 н 0000160171 00000 н 0000160592 00000 н 0000161013 00000 н 0000161136 00000 н 0000161325 00000 н 0000161746 00000 н 0000162167 00000 н 0000162395 00000 н 0000162544 00000 н 0000162736 00000 н 0000163157 00000 н 0000163578 00000 н 0000163701 00000 н 0000163888 00000 н 0000164309 00000 н 0000164730 00000 н 0000164853 00000 н 0000165040 00000 н 0000168135 00000 н 0000168407 00000 н 0000168770 00000 н 0000171829 00000 н 0000176351 00000 н 0000180662 00000 н 0000183721 00000 н 0000196889 00000 н 0000196965 00000 н 0000202782 00000 н 0000203136 00000 н 0000203167 00000 н 0000203235 00000 н 0000203352 00000 н 0000203476 00000 н 0000002127 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 1430 0 объект > поток !tBџfXB{ڛ%&.ГР xj:zJcK .PK*ec7

Международный журнал научных и технологических исследований

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В IJSTR (ISSN 2277-8616)  — 

International Journal of Scientific & Technology Research — это международный журнал с открытым доступом, посвященный различным областям науки, техники и технологий, в котором особое внимание уделяется новым исследованиям, разработкам и их применению.

Приветствуются статьи, сообщающие об оригинальных исследованиях или расширенных версиях уже опубликованных статей для конференций/журналов. Статьи для публикации отбираются на основе рецензирования, чтобы гарантировать оригинальность, актуальность и удобочитаемость.

IJSTR обеспечивает широкую политику индексации, чтобы сделать опубликованные статьи заметными для научного сообщества.

IJSTR является частью экологически чистого сообщества и предпочитает режим электронной публикации как онлайновый «ЗЕЛЕНЫЙ журнал».

 

Приглашаем вас представить высококачественные статьи для рецензирования и возможной публикации во всех областях техники, науки и техники.Все авторы должны согласовать содержание рукописи и ее представление для публикации в этом журнале, прежде чем она будет передана нам. Рукописи должны быть представлены через онлайн-подачу


IJSTR приветствует ученых, которые заинтересованы в работе в качестве добровольных рецензентов. Рецензенты должны проявить интерес, отправив нам свои полные биографические данные. Рецензенты определяют качество материалов.Поскольку ожидается, что они будут экспертами в своих областях, они должны прокомментировать значимость рецензируемой рукописи и то, способствует ли исследование знаниям и продвижению как теории, так и практики в этой области. Заинтересованным рецензентам предлагается отправить свое резюме и краткое изложение конкретных знаний и интересов по адресу [email protected]

.

IJSTR публикует статьи, посвященные исследованиям, разработкам и применению в области техники, науки и технологий.Все рукописи предварительно рецензируются редакционной комиссией. Вклады должны быть оригинальными, ранее или одновременно не публиковавшимися в других местах, и подвергаться критическому анализу перед публикацией. Статьи, которые должны быть написаны на английском языке, должны иметь правильную грамматику и правильную терминологию.


IJSTR — международный рецензируемый электронный онлайн-журнал, публикуемый ежемесячно. Цель и сфера деятельности журнала — предоставить академическую среду и важную ссылку для продвижения и распространения результатов исследований, которые поддерживают обучение, преподавание и исследования на высоком уровне в области инженерии, науки и технологий.Приветствуются оригинальные теоретические работы и прикладные исследования, которые способствуют лучшему пониманию инженерных, научных и технологических задач.

ПОНИМАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ОДИНОЧНЫХ ВИНТОВЫХ СВАЙ В СУХИХ ПЕСКАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ТАБЛИЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Аннотация

Винтовые сваи представляют собой глубокие фундаменты, состоящие из стального вала и одной или нескольких винтовых пластин, приваренных к их вершине или по всей их передней части, соответственно, что позволяет ввинчивать их в землю во время установки, создавая минимальную вибрацию и меньшее нарушение почвы по сравнению с другие типы глубоких фундаментов; кроме того, их спирали обеспечивают дополнительное сопротивление или несущую способность свай, улучшая их характеристики подъема и сжатия.Этот тип пирса широко применяется в сейсмически активных районах Новой Зеландии. Тем не менее, использование винтовых анкеров ограничено районами, не подверженными землетрясениям, на территории Соединенных Штатов, в основном из-за отсутствия количественных показателей, демонстрирующих их характеристики при сейсмических нагрузках или даже больше, которые сравнивают их сейсмические характеристики с другими типами фундаментов. . Согласно статистике Геологической службы США, количество землетрясений на территории США увеличивается.Кроме того, Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям сообщило, что годовой ущерб от землетрясений в США в 2008 году составил 5,3 миллиарда долларов. Затем выдвигается требование улучшить устойчивость существующих фундаментов или динамические характеристики и предложить другие альтернативы для смягчения последствий будущих землетрясений. Это исследование направлено на определение динамического отклика винтовых свай, заделанных в сухой песок, на боковые сейсмические нагрузки с использованием крупнейшего в США вибростенда, расположенного в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Кроме того, в нем делается попытка определить разницу между характеристиками винтовой сваи и эквивалентной забивной сваи при землетрясениях, а также количественно оценить влияние количества спиралей и геометрии ствола на общую сейсмостойкость винтовой сваи.С этой целью были проведены два полномасштабных испытания восьми одинарных винтовых свай (четырех с внешним диаметром 5,5 дюйма и четырех наружным диаметром 3,5 дюйма), одной двойной винтовой сваи с наружным диаметром 3,5 дюйма. и один 3,5-дюймовый наружный диаметр. забивная свая, погруженная в плотный сухой песок на глубину до 11 футов. Каждая опора была оснащена тензометрическими датчиками по всей длине вала для расчета изгибающих моментов и осевой нагрузки. Кроме того, песчаная подушка, ламинарная коробка и оголовки свай были оборудованы акселерометрами. Оценивались два состояния: сваи со свободным оголовком и сваи, поддерживающие инерционные грузы сверху, для каждой стадии повторялись два сильных землетрясения: Такатори-Кобе 1995 г. и Нортридж 1994 г. при амплитудах 100 %, 75 % и 50 %.Во время каждого сотрясения снимались видео и фотографии для регистрации взаимодействия грунта и сваи, а также проводились испытания DCP на песчаном ложе до и после сотрясения. Результаты показывают, что на динамические характеристики свай в первую очередь влияет их собственная частота. Для испытанного диапазона частот (от 0,5 до 5 Гц) и до пикового ускорения 0,67 g было обнаружено, что одинарная винтовая свая демонстрирует более жесткое поведение по сравнению с двойной винтовой сваей, что может быть связано с более сильным нарушением грунта. при установке двухвинтовой сваи.Кроме того, при колебаниях грунта, характеризующихся низким частотным составом (до 1,5 Гц), винтовая свая с квадратным валом превзошла по характеристикам винтовую сваю с круглым валом для всех испытанных ускорений. Наконец, в сейсмических условиях наблюдалось гистерезисное снижение демпфирующей характеристики одиночных винтовых свай по отношению к глубине грунта.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.