Главное меню

Несущая способность сваи по грунту


правила определения, размещение свай и калькулятор

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.

Виды

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

По виду материала:

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:

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.

Проектирование свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента необходимо участь ряд факторов, влияющих на его устойчивость:

При проектировании инженеры опираются на данные геологических изысканий и на их основе определяют возможность строительства, рассчитывают количество свай, выбирают их вид, форму и материал.

Второй важный фактор — это нагрузка от здания.

Она складывается из нескольких видов нагрузки:

Карта снеговых районов России

Вид сваи зависит от технико-экономических показателей строительства. Подбирается самый дешевый вариант, удовлетворяющий все требования и обеспечивающий надежность конструкции.

На этапе проектирования инженеры предусматривают запас прочности, обеспечивающий длительный срок эксплуатации фундамента даже при больших нагрузках.

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:

где:

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

Сваи распределяют согласно правилам:

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

Алгоритм расчета свайного фундамента

Процесс расчета начинается с определения общего веса здания.

Он состоит из суммы массы всех конструкций:

При расчете толщина каждого слоя конструкции умножается на ее высоту и на плотность. В результате рассчитывается нагрузка на 1 м2 конструкции.

Кратковременные равномерно распределенные нагрузки (вес людей и мебели) берутся с расчетом 150 кг/м2. Сумма нагрузок вычисляется путем умножения значения на общую площадь здания. После этого определяется нагрузка от веса снега. Она будет зависеть от климатического района и форму крыши.

Чем больше угол наклона крыши, тем меньше будет снеговая нагрузка.

После этого определяется несущая способность каждой сваи и их количество в ростверках. Полученные значения дополнительно проверяют и только после этого приступают к дальнейшему проектированию и строительству здания.

Расчет несущей способности по грунту

Несущая способность — это значение, необходимое для выполнения правильных расчетов. Выполнить расчет можно с помощью нескольких методов.

Предварительный теоретический расчет по формуле Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li), где:

Метод статических нагрузок — это комплекс полевых работ, связанных с практическим нахождением несущей способности.

Это наиболее точный метод:

Метод динамической нагрузки -на уже установленный свайный фундамент передают ударную нагрузку и после каждого удара определяют усадку и проводят необходимые расчеты.

Метод зондирования — пробную сваю оснащают датчиками, погружают на расчетную глубину и определяют сопротивление грунтов.

После выполнения теоретического расчета необходимо дополнительно выполнить одно или несколько полевых испытаний и дополнительных расчетов на их основании. Это поможет проверить правильность расчетов и изысканий на практике.

Для упрощения расчетов инженерами был создан калькулятор несущей способности грунта с использованием макросов в Excel.

Он способен:

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:

Fd=gcRA, где:

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Заключение

Расчет несущей способности сваи по грунту — это непростой процесс, требующий опыта и внимания со стороны инженеров. Расчет выполняется в несколько этапов, теоретически полученные значения проверяют в ходе полевых испытаний, полностью исключая возможность ошибки.

Расчет свайного фундамента могут выполнять только профессионалы с инженерным образованием и разрешением на подобную деятельность.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Несущая способность сваи по грунту в Excel V1.05 (все автоматизировано)

Volodya , 16 декабря 2012 в 16:16

#1

Интересная программа! Вопрос есть: не могу переключить с забивных на буровые сваи.

CEP}I{ , 16 декабря 2012 в 20:38

#2

чем от ЭСПРИ Лира-Софт отличается? картинки и принцип вроде смотрю оттуда вытащены! )

sangut , 16 декабря 2012 в 21:59

#3

CEP}I{_ЭСПРИ не позволяет сохранять исходные данные для расчета, не строит графики увеличения несущей способности сваи по глубине,требует для каждого слоя грунта задавать значение коэффициента условий работы сваи по боковой поверхности, сравнивать значение допускаемой нагрузки и продольного усилия в свае . В данной программе эти недостатки исключены.
Volodya_Нажали ли Вы кнопку "Включить содержимое" строки "Предупреждение системы безопасности?

valery2005 , 16 декабря 2012 в 22:45

#4

То же самое - как переключать радиокнопки? С забивных свай на буронабивные, как отметить способы устройства свай?

valery2005 , 16 декабря 2012 в 22:47

#5

Сорри, разобрался уже!

aeffim , 17 декабря 2012 в 05:46

#6

Как всё таки переключить их?!

nemo186 , 17 декабря 2012 в 09:37

#7

Если и по совместному действию силы и момента прогу напишите будет вообще великолепно!

CRISTOFF , 17 декабря 2012 в 12:19

#8

Спасибо. Расчёт не выполняется... появляется окно VBA и, если я правильно понял, ругается на ячейку N52 (Can't find project or library).

CRISTOFF , 17 декабря 2012 в 12:23

#9

На другом компе считает. Только не пойму, для чего кнопка расчёт?

Dant , 17 декабря 2012 в 16:30

#10

Не считает. То же, что и в CRISTOFF. Ошибка в коде к CommadButtom1,
строка: Range("N52") = Time
Что такое Time - нет описания.

От чего зависит несущая способность сваи? |

Несущая способность сваи

Свайный фундамент сегодня широко используется в частном домостроении. Хорошая несущая способность сваи позволяет возводить дома даже на неустойчивых грунтах. Изделия помогают укрепить грунт, сооружать малоэтажные сооружения. Используя их, мастера ограждают котлованы. Незаменимы они на болотистых местностях, где другие виды фундамента непригодны. Необходимо отметить низкую стоимость обустройства такой основы. Существует несколько видов свай. Выбираются они с учетом разных факторов. Наиболее важным считается несущая способность сваи.

Виды опор

Сооружение свайной основы начинается с подбора подходящего типа. Классифицируются они по разным параметрам. Важнейшим критерием является способ заглубления. Наиболее востребованными являются забивные образцы. Заглубление происходит в почву. Используется для подобной работы специальный гидравлический молот. Глубина рассчитывается заранее. Работа по забивке стержней выполняется максимально оперативно. Прочность данного вида достаточно высокая. Изначально мастера разрабатывают проектную документацию. Установка выполняется под воздействием их веса. Оборудование передает ударные импульсы через стержень на почву. Данный метод сокращает силу трения между грунтом и конструкцией. Используются подобные опоры на влажных или песчаных почвах.

Особенностью винтовых образцов является наличие на концах специальных лопастей. Благодаря этим элементам выполняется легкое заглубление стержней. Отлично подходят они на плывунах или неустойчивых почвах. Установка осуществляется бесшумно, без повреждения грунта. Используется для подобных работ легкая техника или ручной метод (с использованием переносного сваекрута – для труднодоступных точек). Рассчитывается несущая способность сваи винтовой в зависимости от типа почвы. Монтаж вдавливаемых опор выполняется без особых вибраций. Подобные основы отличаются низкой нагрузкой на грунт. Допустимо сооружение вдавливаемых конструкций в непосредственной близости с иными сооружениями.

Огромное значение имеет материал изготовления. Наиболее популярными при строительстве масштабных сооружений являются железобетонные изделия. Металлический каркас надежно защищен бетоном от вертикальных нагрузок. Встречаются древесные стержни, используемые на сухих грунтах. Материал отличается ценовой доступностью, хотя нуждается в дополнительной гидроизоляции. Металл применяется в производстве винтовых образцов. На готовые изделия необходимо нанесение специального антикоррозионного состава. Иначе начнутся разрушительные процессы. Подобные опоры позволяют возводить малоэтажные или временные сооружения.

По формам вышеперечисленные элементы могут быть:

  • с круглым сечением;
  • многоугольчатыми;
  • прямоугольными;
  • квадратными.
  • Более других востребованы квадратные изделия. Несущая способность сваи квадратного сечения довольно высокая. Процесс изготовления отличается простотой. Используются они на грунтах даже с достаточно прочными породами. Образцы прочно монтируются в утрамбованную вокруг почву, образовывая высокую силу трения.

    Несущая способность свай винтовых

    Сегодня такие опоры используются на ослабленных почвах. Выбирают подобные стержни в случае необходимости сооружения основы на нестабильных почвах летом, а также зимой, когда грунт промерзает. Нестабильные почвы требуют установки надежных конструкций. Решающим фактором является несущая способность винтовой сваи. Обладают они достаточным запасом прочности. Следовательно, обеспечивают устойчивость всего сооружения. Вечная мерзлота характерна для многих регионов страны. На такие грунты устанавливаются именно металлические стволы с лопастями. Подходят они и для болотистых местностей. Традиционные фундаменты на таких участках дают усадку. Образовываются трещины, постепенно разрушающие всю основу. Повышенная устойчивость достигается благодаря возможности достаточного заглубления в грунт. Это позволяет существенно снизить воздействие на основу неблагоприятных почвенных факторов. Несущая способность винтовой сваи рассчитывается по ее площади.

    Стальные трубы имеют заостренные наконечники. Винтовые лопасти обеспечивают их быстрое заглубление в грунт. Великолепный результат достигается за счет использования производителями бесшовного метода. Представляют они собой цельнотянутые трубы. Благодаря отсутствию швов практически исключается развитие коррозии. Стенки опор имеют разную толщину от четырех до семи мм. Отличаются они и своей длиной. Наиболее короткими считаются опоры, не менее метровой длины. Винтовые наконечники значительно упрощают монтажные работы. А лопасти препятствуют их выдергиванию или сжатию. Устанавливая обычные сваи, необходимо использовать метод бетонирования. Несущая способность винтовой сваи не требует такой меры. Тем самым значительно сокращаются затраты на сооружение фундамента.

    Монтаж опор винтового типа выполняется с использованием гидравлической техники. Допустима установка вручную. От способа монтажа не зависит несущая способность винтовой сваи. Однако человеческих сил может не хватить для достижения нужной глубины, в отличие от мощности техники.

    Сравнить процесс можно с закручиванием шурупа. Способствуют этому винтовые лопасти, расположенные на концовке стержней. Работая на заводненных почвах, специалисты выполняют дополнительные антикоррозионные работы. В ствол необходимо залить бетонный раствор или засыпать смесь. Благодаря этому предотвращается развитие коррозионных процессов изнутри труб, вытягивается влага. Также увеличивается несущая способность винтовой сваи. Монтаж должен выполняться профессионалами. Малейшее отклонение от технологии может вызвать непоправимые последствия.

    Прежде чем приступить к установке, специалисты проводят исследование участка. Определяется вид, особенности грунта и участка, выбираются стержни соответствующей формы и длины. Свайные основы отличаются рядом преимуществ по сравнению с традиционными фундаментами. Они не требуют подготовки территории. Мастерам не приходится рыть траншеи, как при закладке бетонной основы. Не понадобится и осушение участка. Свайные стержни устанавливаются всего за день. Дешевым вариантом такой фундамент назвать нельзя. Хотя сэкономить на них домовладельцам удастся немало. Данные конструкции не требуют возведения вспомогательных сооружений. Винтовые и забивные стволы в укрепляющих элементах не нуждаются.

    После монтажа опор такого вида можно незамедлительно приступать к возведению стен. А в случае с бетонными аналогами строителям приходится долго ждать высыхания раствора и набирания прочности. Благодаря антикоррозионному покрытию подобные конструкции обладают долговечностью даже в болотистых местностях. Монтаж выполняется без использования дорогостоящей спецтехники. Выбирая данные конструкции, вы сможете сэкономить и на трудозатратах. Монолитные основы требуют рытья котлованов, установку и сварку (вязку) арматурных каркасов, заливку бетонных смесей, использования дорогостоящей спецтехники. Благодаря своей экономичности и легкости установки винтовые стержни сегодня применяются достаточно широко. Использовать их можно в качестве оснований рекламных билбордов или ЛЭП. Больше всего винтовые образцы подходят для каркасных построек. Несущая способность винтовой сваи позволяет возводить функциональные и долговечные ангарные помещения или бытовки. Устанавливаются на свайных основах теплицы. Часто подобные изделия используются при строительстве пристаней, мостов, причалов, берегоукрепления.

    Несущая способность свай забивных

    Масштабные сооружения, в том числе промышленные здания или высотные корпуса возводятся на фундаментах, выполненных из забивных железобетонных опор. Несущая способность забивной сваи просто огромная. Используются такие стержни в современном строительстве уже больше полувека. Длина изделий может достигать двенадцати метров, а сечение начинается с 150/150 мм. Особенно востребованы основы из забивных элементов в малоэтажном строительстве. Выбираются они для нестабильных почв. Проектировочные работы требуют тщательного выбора длины подобных стержней. От нее зависит несущая способность забивной сваи. Важно учесть и параметры сечения. Отличаются подобные конструкции значительно низкой стоимостью в сравнении с монолитными аналогами.

    Забивные стержни монтируются с использованием тяжелой спецтехники. Требуется и доставка достаточно тяжеловесных конструкций к стройплощадке. Могут возникнуть проблемы с подъездными дорогами. Прекрасной альтернативой габаритных элементов являются сравнительно небольшие железобетонные стержни, появившиеся сравнительно недавно. Это трехметровые, четырехметровые, пятиметровые и шестиметровые столбы, имеющие сечение 150/150 или 200/200 мм. На заказ выполняются и более длинные вариации. Для них создана мини-забивная спецтехника. Она позволяет выполнять монтаж на любом участке, вне зависимости от сложности условий. Такой прогресс значительно удешевил использование забивных изделий, а также облегчил монтажные процессы.

    Несущая способность забивной сваи ничем не ниже аналогичного показателя традиционных видов фундаментов. А в некоторых областях они считаются вне конкуренции. Перед использованием таких опор необходимо выполнить тщательный расчет, основанный на детальных геологических исследования участка. Специалист должен рассчитать несущую способность основы, учитывая вес будущего сооружения. Тщательно изучается и грунт, на котором планируется строительство. Конструкторские расчеты выполняются профилированными специалистами, обладающими соответствующим опытом. Самостоятельные попытки сооружения подобной конструкции обречены на провал.

    Забивной стержень представляет собой залитый бетоном каркас. Последний сделан из горячекатанной арматуры с показателем сечения – 10 мм. Обвязочная арматура имеет сечение 5мм. В производстве изделий используется бетон маркировки М400. Особая технология позволяет изготовлять высокопрочные изделия, отличающиеся своей стойкостью к различного рода агрессивным факторам. Заключается она в пропаривании. Выполняется данная процедура после завершения заливки бетонной смеси. Используются специальные камеры, позволяющие достичь нужных требований ГОСТ. Некоторые кустарные производства пренебрегают такой технологией, не имея возможности приобретения подобных камер. Следовательно, к выбору продавца подобных материалов необходимо относиться с особым вниманием.

    Любой вид ЖБИ, в том числе железобетонная опора должна пройти государственную сертификацию. Приобретая подобные изделия необходимо потребовать у продавца сертификационную документацию. Иначе заказчик рискует получить материал низкого качества. Только опоры, произведенные с учетом полного технологического цикла, могут прослужить больше века. Прекрасная несущая способность забивной сваи позволяет строителям возводить сооружения любой сложности. Однако это в случае тщательного исследования участка строительства и грамотного выбора свай.

    Решение проблем с выбором и установкой любого вида опор возможно обращаясь в компанию Эндбери. Наличие собственного производственного предприятия позволяет компании выпускать сертифицированные материалы, полностью соответствующие (и даже качественно превышающие) нормам ГОСТ. Заказанные здесь сваи винтового или забивного типа отличаются своей прочностью, длительным эксплуатационным сроком и качеством. Кроме этого профессиональная команда Эндбери предлагает заинтересованным заказчикам комплексные услуги по изучению, проектированию, монтажу свайных основ с использованием передовых технологических достижений и суперсовременной техники. Воспользовавшись этой возможностью, будущие домовладельцы смогут выстроить прочные и долговечные частные особняки, которые прослужат десятилетиями, не требуя ремонта или дополнительного укрепления.

    Пример 2.2. Определение несущей способности забивной сваи по грунту

    Опубликовал admin | Дата 30 Июнь, 2016

     

     

    Требуется определить допустимую нагрузку, которую может воспринять забивная висячая железобетонная свая. Глубина погружения сваи L = 7 м. Се­чение сваи квадратное с размером стороны b = 0,3 м. Свая забита при помощи дизель — молота.

    Грунт № 1: супесь с показателем текучести IL = 0,3 Мощность слоя: H1 = 3,5 м.

    Грунт № 2: супесь с показателем текучести IL = 0,4. Мощность слоя: H2= 1,5 м.

    Грунт № 3: глина с показателем текучести IL =0,5.

    Решение

    Площадь поперечного сечения сваи A = b2 = 0,32 = 0,09 м2

    Периметр сечения сваи: и = 4b = 4*0,3 = 1,2 м.

    Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R = 1,4 МПа = 1400 кПа.

    При определении сопротивления грунта по боковой по­верхности сваи при толщине прорезаемого слоя более 2 м этот слой следует разбивать на несколько слоем с толщиной каждого не более 2 м.

    Слой №1 мощностью 3,5 м, поэтому разбиваем его на два толщиной 2 и 1,5 м.

    Средняя глубина расположения слоев (см. рис. 1):

    h1 = 1,0 м;

    h2 = 2,75 м;

     

    h3 = 4,25 м;

    h4 = 5,75 м.

    Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h1 = 1,0 м,  f1 = 23 кПа

    Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h2 = 2,75 м,  f2 = 33,8 кПа.

    Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи во втором слое грунта (IL = 0,4) при его средней глубине заложения h3= 4,25 м, f3 = 27,5 кПа.

    Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в третьем слое грунта (IL = 0,5) при его средней глубине заложения h4 = 5,75 м,  f4  = 24.7 кПа.

    Коэффициент условий работы сваи в грунте: γс = 1.0.

    Коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи γсR = 1,0.

    Коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи γсf = 1,0.

    Несущая способность одиночной висячей сваи :

    FdссR RA + uγсf ∑fi hi ) =

    = 1,0(1,0 * 1400 * 0,09 + 1,2 * 1,0 (23*2 + 33,8*1.5 + 27.5*1,5 + 24.7*1.5)) = 336 кН.

    Коэф. надежности по грунту γk = 1,4.

    Допустимая расчетная нагрузка на сваю по грунту:

    F = Fdk = 336/1,4 = 240 кН.

    Примеры:

     

    Определение несущей способности сваи — Студопедия

    Несущая способность определяется по материалу и грунту. Из двух значений принимается меньшее для расчета. Расчет сваи по прочности производится в соответствии с методами проектирования железобетонных конструкций (ЖБК). Для висячих свай несущая способность по грунту всегда меньше несущей способности по материалу. Для свай-стоек несущая способность по грунту и по материалу примерно одинакова.

    Для свай-стоек несущая способность по грунту в соответствии со СНиПом 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» определяется по формуле:

    ,

    где

    - несущая способность;

    - коэффициент условий работы сваи в грунте;

    - расчетное сопротивление грунта;

    - площадь поперечного сечения.

    Несущая способность висячих свай определяется четырьмя методами:

    1) практический – с использованием таблиц СНиПа «Свайные фундаменты»;

    2) динамический;

    3) статического зондирования;

    4) испытание свай статической нагрузкой.

    5.1.1. Практический метод. Несущая способность несущих свай определяется как сумма двух слагаемых расчетного сопротивления по боковой поверхности и сопротивления под нижним концом сваи:

    ,

    где

    γc – коэффициент условий работы;


    γcR – коэффициент, зависящий от вида грунта под нижним концом сваи;

    R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

    A – площадь поперечного сечения сваи под нижним концом;

    U – периметр сваи;

    γcRi – коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи;

    fi – сопротивление грунта по боковой поверхности;

    li – длина боковой поверхности сваи (li2 м).

    5.1.2. Динамический метод заключается в определении несущей способности сваи по величине отказа сваи после отдыха.

    Отказ – это величина, на которую погружается свая за один удар после отдыха. Висячим сваям, не добивая до проектной отметки, дают отдых (пески – одна неделя, супеси – 2 недели, глина - 3). После отдыха производят добивку сваи до проектной отметки и измеряют отказ сваи. По величине отказа по формуле Герсиванова определяется несущая способность сваи.

    Динамический метод испытывается для контроля фактической несущей способности сваи на строительной площадке. Зная параметры сваебойного оборудования, определяется проектный отказ. Если фактический отказ оказывается больше проектного, то фактическая несущая способность сваи меньше проектной и, соответственно, в проект вносятся изменения.


    5.1.3. Метод статического зондирования позволяет раздельно определять сопротивление сваи под пятой и сопротивление сваи по боковой поверхности. При статическом зондировании зонд при помощи домкрата вдавливается с постоянной скоростью 0,5 м/мин и измеряется величина сопротивления грунта погружению конуса и величина трения грунта по боковой поверхности. Замеры производят каждые 20 см. затем строят график.

    Бывают следующие виды зондов:

    Удельное сопротивление грунта под нижним концом сваи:

    ,

    где

    - переходный коэффициент от сопротивления грунта под зондом при его погружении к сопротивлению грунта под забивной сваей;

    - среднее значение сопротивления грунта под наконечником зонда на 1 d выше и 4 d ниже нижнего конца сваи.

    Среднее удельное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи:

    (участки первого типа).

    (участки второго и третьего типа).

    Частное значение предельного сопротивления в месте зондирования:

    Несущая способность сваи:

    .

    5.1.4. Метод испытания свай статической нагрузкой. Несущая способность сваи определяется путем испытания ее аналога статической нагрузкой.

    На свая при помощи домкрата прикладывается ступенями нагрузка. Каждая ступень выдерживается до стабилизирующей осадки, затем строят график зависимости осадки от давления. За несущую способность принимается та, при которой осадка составляет 0,2 от предельно допустимой величины осадки.

    Проектирование свайных фундаментов ведется в следующей последовательности:

    1) определяется глубина заложения подошвы ростверка. Она не зависти от глубины промерзания грунтов, и определяется исключительно конструктивными потребностями;

    2) производится выбор типа сваи, длины сваи и поперечного сечения. Тип и вид сваи выбирается исходя из инженерно-геологических условий в зависимости от сваебойного оборудования. Длина сваи выбирается в зависимости от геологических условий так, чтобы свая прорезала слабые грунты и заглублялась в слой прочных грунтов не менее 1 м. в зависимости от длины сваи выбираются размеры поперечного сечения сваи, выбирается тип и вид сваи;

    3) определяется несущая способность сваи. Она определяется одним из четырех методов. Расчетная допустимая нагрузка на сваи определяется по формуле:

    ,

    где

    Fd - несущая способность сваи;

    γn - коэффициент надежности, зависит от метода определения несущей способности сваи:

    γn=1,4 при практическом методе;

    γn=1,25 при зондировании;

    γn=1,1 при статическом методе;

    4) определяется количество свай в фундаменте по формуле:

    ,

    где

    NI - нагрузка по первой группе предельных состояний;

    Р – расчетная нагрузка;

    5) определяются размеры ростверка и производится его конструирование.

    Размеры свай в плане:

    Если n получилось 3, 1, то принимаем количество свай 4.

    Железобетонные ростверки рассчитываются на продавливание колонной, сваей, на изгиб;

    6) производится проверка сваи по несущей способности.

    Проверка фактической нагрузки, приходящую на сваю:

    - при центрально нагруженных свайных фундаментах фактическая нагрузка на сваю определяется по формуле:

    - для внецентренно нагруженных фундаментов:

    где

    - сумма квадратов расстояний свайного фундамента до оси каждой сваи.

    Если условия (*) не выполняются, то увеличивается количество свай.

    7) определение осадки свайного фундамента.

    Рассматривается условный фундамент, причем считается, что давление, действующее по подошве свайного фундамента, распределяется равномерно.

    (для внецентренно нагруженных).

    Если условие не выполняется, то увеличивают длину сваи или расстояние между сваями.

     

    Несущая способность сваи – определение и схема расчета

    • Монтаж фундамента
      • Выбор типа
      • Из блоков
      • Ленточный
      • Плитный
      • Свайный
      • Столбчатый
    • Устройство
      • Армирование
      • Гидроизоляция
      • После установки
      • Ремонт
      • Смеси и материалы
      • Устройство
      • Устройство опалубки
      • Утепление
    • Цоколь
      • Какой выбрать
      • Отделка
      • Устройство
    • Сваи
      • Виды
      • Инструмент
      • Работы
      • Устройство
    • Расчет

    Поиск

    Фундаменты от А до Я.
    • Монтаж фундамента
      • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

        Фундамент под металлообрабатывающий станок

        Устройство фундамента из блоков ФБС

        Заливка фундамента под дом

        Характеристики ленточного фундамента

    • Устройство
      • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

        Устранение трещин в стенах фундамента

        Как армировать ростверк

        Необходимость устройства опалубки

        Как сделать гидроизоляцию цоколя

    • Цоколь
      • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство

        Отделка фундамента камнем

        Выбор цокольной плитки для фасада

        Что такое цоколь

        Как закрыть винтовые сваи

    • Сваи

    % PDF-1.5 % 2466 0 obj> endobj xref 2466 55 0000000016 00000 н. 0000013188 00000 п. 0000013424 00000 п. 0000013469 00000 п. 0000013601 00000 п. 0000013635 00000 п. 0000013876 00000 п. 0000013904 00000 п. 0000014418 00000 п. 0000014822 00000 п. 0000015228 00000 п. 0000015266 00000 п. 0000015374 00000 п. 0000018044 00000 п. 0000122480 00000 н. 0000122559 00000 н. 0000122633 00000 н. 0000122714 00000 н. 0000122798 00000 н. 0000122843 00000 н. 0000122938 00000 н. 0000122983 00000 н. 0000123101 00000 п. 0000123146 00000 н. 0000123277 00000 н. 0000123322 00000 н. 0000123446 00000 н. 0000123491 00000 н. 0000123614 00000 н. 0000123659 00000 н. 0000123816 00000 н. 0000123861 00000 н. 0000124024 00000 н. 0000124069 00000 н. 0000124201 00000 н. 0000124245 00000 н. 0000124396 00000 н. 0000124440 00000 н. 0000124563 00000 н. 0000124607 00000 н. 0000124715 00000 н. 0000124759 00000 н. 0000124886 00000 н. 0000124930 00000 н. 0000125039 00000 н. 0000125083 00000 н. 0000125192 00000 н. 0000125236 00000 н. 0000125329 00000 н. 0000125372 00000 н. 0000125466 00000 н. 0000125508 00000 н. 0000125598 00000 п. 0000125640 00000 н. 0000001396 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2520 0 obj> поток х | [S

    .

    Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта

    Типы свай для свайного фундамента по передаче нагрузки и функции

    Классификация свай по передаче нагрузки и функциональному поведению:

    • Концевые несущие сваи (точечные несущие сваи)
    • Сваи фрикционные (сцепные)
    • Сваи фрикционные и сцепные

    Концевые опорные сваи

    Эти сваи переносят свою нагрузку на твердый слой , расположенный на значительной глубине ниже основания конструкции, и они получают большую часть своей несущей способности за счет сопротивления грунта проникновению на носке сваи (см. Рисунок 1) .

    Свая ведет себя как обычная колонна и должна быть спроектирована соответствующим образом. Даже в слабом грунте свая не разрушится из-за продольного изгиба, и этот эффект необходимо учитывать только в том случае, если часть сваи не имеет опоры, то есть если она находится в воздухе или в воде.

    Нагрузка на почву передается через трение или сцепление. Но иногда почва, окружающая сваю, может прилипать к ее поверхности и вызывать «отрицательное трение кожи» на свае. Иногда это существенно влияет на вместимость сваи.

    Отрицательное трение кожи вызвано дренажом грунтовых вод и уплотнением почвы. На глубину заложения сваи влияют результаты исследования площадки и испытания грунта.

    Сваи фрикционные или сцепные

    Несущая способность определяется главным образом за счет сцепления или трения грунта при контакте с валом сваи (см. Рис. 2).

    Рисунок 1: Концевые несущие сваи

    Рисунок 2: Фрикционная или когезионная свая

    Эти сваи передают большую часть своей нагрузки грунту за счет поверхностного трения.Этот процесс забивки таких свай близко друг к другу группами значительно снижает пористость и сжимаемость почвы внутри и вокруг групп. Поэтому сваи этой категории иногда называют уплотнительными.

    В процессе забивания сваи в землю грунт формуется и в результате теряет часть своей прочности. Таким образом, свая не может передавать точную нагрузку, на которую она рассчитана, сразу после забивки.

    Обычно почва частично восстанавливает свою прочность через три-пять месяцев после забоя. Сваи сцепные

    Сваи фрикционные

    Эти сваи также передают свою нагрузку на землю за счет поверхностного трения. Забивка таких свай не приводит к заметному уплотнению почвы. Эти типы свайных фундаментов широко известны как плавающие свайные фундаменты.

    Комбинация фрикционных и связных свай

    Расширение концевой несущей сваи, когда несущий слой не твердый, например, твердая глина.Свая забивается достаточно глубоко в нижний материал, чтобы выработать соответствующее сопротивление трения.

    Еще одна разновидность концевой несущей сваи - сваи с увеличенной несущей поверхностью. Это достигается путем вдавливания шарика бетона в мягкий слой непосредственно над твердым слоем, чтобы получить увеличенное основание.

    Аналогичный эффект достигается при использовании буронабивных свай за счет формирования на дне большого конуса или раструба с помощью специального расширителя. Буронабивные сваи, снабженные раструбом, обладают высокой прочностью на растяжение и могут использоваться как сваи на растяжение (см. Рис.3)

    Рис. 3. Расширение основания под расширенным основанием до буронабивной сваи

    Классификация свай по типу материала

    Сваи обычно изготавливаются из дерева, бетона или стали. Древесина может использоваться для изготовления временных свай, а также когда древесина доступна по экономичной цене.

    Бетон используется для изготовления сборных железобетонных свай, монолитных и предварительно напряженных бетонных свай, а стальные сваи используются для постоянных или временных работ.

    • Древесина
    • Бетон
    • Сталь
    • Сваи композитные.

    Сваи деревянные

    Используется с самых ранних лет и до сих пор используется для постоянных работ в регионах, где много древесины. Древесина лучше всего подходит для длинных связных свай и свай под насыпями. Древесина должна быть в хорошем состоянии и не должна подвергаться нападению насекомых.

    Для деревянных свай длиной менее 14 метров диаметр наконечника должен быть более 150 мм.Если длина превышает 18 метров, допускается наконечник диаметром 125 мм. Важно, чтобы брус двигался в правильном направлении и не попадал в твердую почву. Так как это может легко повредить ворс.

    Сохранение древесины ниже уровня грунтовых вод защитит древесину от гниения и гниения. Чтобы защитить и укрепить верхушку сваи, деревянные сваи могут быть снабжены подноском. Креозирование под давлением - обычный метод защиты деревянных свай.

    Преимущества и недостатки деревянных свай

    + Сваи удобные в обращении

    + Относительно недорого там, где много древесины.

    + Секции можно соединить, а лишнюю длину легко удалить.

    - Сваи будут гнить над уровнем грунтовых вод. Имеют ограниченную несущую способность.

    - Легко повреждается при движении о камни и валуны.

    - Сваи трудно сращивать и подвергаются нападению морских бурильщиков в соленой воде

    Бетонные сваи

    Бетонные сваи делятся на сборные и монолитные:

    Сборные бетонные сваи или сборные бетонные сваи

    формируется и армируется из высококачественного контролируемого бетона. Обычно используется квадратного (см. Рис. 1-4 b), треугольного, кругового или восьмиугольного сечения, они изготавливаются короткой длины с интервалом в один метр от 3 до 13 метров.Они являются сборными, поэтому их можно легко соединить друг с другом для получения необходимой длины (рис. 1-4 a). Это не снизит расчетную нагрузочную способность.

    Армирование необходимо внутри сваи, чтобы выдерживать нагрузки при перемещении и забивании. Также используются предварительно напряженные бетонные сваи, которые становятся более популярными, чем обычные сборные железобетонные конструкции, поскольку требуется меньше армирования.

    Рисунок 4: а) Деталь соединения бетонной сваи. б) свая сборная прямоугольная

    Свайный шов типа Hercules (рис. 5) легко и точно заливается в сваю и быстро и безопасно соединяется на месте.Они изготавливаются с точными допусками на размеры из высококачественной стали.

    Рисунок 5: Тип свайного соединения Hercules

    Преимущества и недостатки сборных железобетонных свай

    + Устойчивый к сдавливанию грунт, например, мягкие глины, ил и торфяной материал, можно проверить перед укладкой.

    + Легко соединяются. Относительно недорогой.

    + Можно забивать большие длины.

    + Может увеличить относительную плотность зернистого слоя основания.

    - Смещение, вспучивание и нарушение почвы во время движения.

    - Возможны повреждения во время движения. Может потребоваться замена свай.

    - Невозможно двигаться с очень большими диаметрами или в условиях ограниченной высоты над головой.

    Забивные Бетонные сваи

    Забивные бетонные сваи являются наиболее часто используемым типом для фундаментов из-за большого разнообразия способов заливки бетона и введения сваи в грунт.Забивные и буровые сваи - это два типа монолитных бетонных свай; однако установка этих свай на месте может сопровождаться некоторыми проблемами, такими как выгибание, сдавливание и сегрегация.

    Эти сваи делятся на:

    Сваи засыпаются в трубы нижней пяткой и оставляются при подъеме труб. некоторые из этих типов:

    • Симплексная свая : представляет собой отлитую трубу диаметром 40 см, имеет нижнюю пятку, она ударяется под землей автоматическим молотком до тех пор, пока не достигнет пахотной земли для предприятия, затем в нее заливается бетон и ударяется другим молоток.А пока трубу приподнимают на определенную величину, чтобы не попасть внутрь грунта. Эта свая может выдержать около 40-50 тонн.
    • Куча Фрэнки : это ряд труб, входящих друг в друга, чтобы легко получить доступ к большим глубинам земли. Каблук из железобетона можно использовать и оставить в земле, чтобы предотвратить попадание в трубы холодной воды. Эта свая может нести нагрузку от 50 до 80 тонн.
    • Вибросвая : представляет собой стальную трубу диаметром 40 см, имеет коническую пятку с отдельным фланцем, она ударяется под землей автоматическим молотком до достижения пашни для установки, затем пятка снимается и помещается в труба, после чего заливается бетон.Трубка перемещается вверх и вниз (около 80 раз в минуту) для уплотнения бетона. Эта свая может выдержать около 60 тонн.
    • Сильная свая : эта свая во многом похожа на сваю Simplex, за исключением того, что нижняя пятка сделана из железобетона, покрытого литой пяткой. Эта свая может выдерживать нагрузку от 25 до 30 тонн.
    • Грунтованная свая : эта свая используется на черно-глинистых почвах и на землях без остаточного грунта, поэтому на ней очень опасно закладывать этот грунт.
    • Сваи с открытыми трубами без пятки, затем внутрь трубы заливается бетон. Диаметр трубы составляет 40 см, а средний бетонный колодец - от 12 до 15 метров, в зависимости от уровня земли, которую предстоит построить. Вот таких стопок:
    • Стопка Штрауса : очень похожа на ворс Simplex, но без каблука. С помощью специальных приспособлений из трубок можно удалить грунт, а вместо грунта залить бетон. Максимальная нагрузка, которую могут нести эти сваи, составляет от 20 до 25 тонн.
    • Куча Кимберсол : Делается колодец диаметром около 80 см до достижения пахотной земли для строительства, затем дно колодца уплотняется с помощью закругленного молотка и заполняется бетоном в соотношении 1: 5 (цемент : песок). Эта свая может нести нагрузку от 80 до 120 тонн.
    • Welfchaulzer pile : труба диаметром 30-40 см протыкается до достижения пахотной земли для учреждения, и внутренняя почва удаляется, затем помещаются стальные стержни и открытое верхнее отверстие плотно закрывается. сжатый воздух, чтобы можно было удалить фильтрат, затем бетон заливается в соотношении 1: 4.
    • Куча Раймонда : Состоит из цилиндрических сколов, расположенных друг в друге, диаметром 40–60 см в верхней части ворса и 20–28 см в нижней части. Он ударяется внутрь с помощью мандрила, и цилиндрические стружки оставляются в почве и заполняются бетоном.
    Преимущества и недостатки монолитных бетонных свай

    + Можно проверить перед отливкой, легко разрезать или удлинить до нужной длины.

    + Относительно недорого.

    + Сваи можно забросать перед выемкой грунта.

    + Длина ворса легко регулируется.

    + Может быть сформировано увеличенное основание, которое может увеличить относительную плотность гранулированного слоя основания, что приведет к гораздо более высокой несущей способности конца.

    + Армирование не определяется воздействием нагрузок при перемещении или движении.

    - Возвышение прилегающей поверхности земли, которое может привести к повторному уплотнению и развитию отрицательных сил поверхностного трения на сваях..

    - Повреждение при растяжении неармированных свай или свай, состоящих из сырого бетона, когда силы на носке были достаточными для сопротивления движению вверх.

    - Поврежденные сваи, состоящие из необсаженного или тонкослойного зеленого бетона из-за боковых сил, создаваемых в грунте. Бетон может быть ослаблен, если при извлечении трубы артезианская труба поднимается вверх по стволу свай.

    - Легкие стальные профили или корпуса из сборного железобетона могут быть повреждены или деформированы при резком движении.

    - Невозможно двигаться, если высота над головой ограничена.

    - Требуется много времени; нельзя использовать сразу после установки.

    - Ограниченная длина.

    Буронабивные и монолитные (несмещающие сваи)

    + Длина может быть легко изменена в зависимости от условий почвы.

    + Возможна установка на очень большие диаметры.

    + В глинах возможно расширение концов до двух или трех диаметров.

    + Материал свай не зависит от условий обращения или движения.

    + Возможна установка очень большой длины.

    - Бетон не находится в идеальных условиях и не может быть подвергнут последующей проверке.

    - Вода под артезианским давлением может подниматься по трубопроводу ствола сваи, вымывая цемент.

    - Нельзя легко поднимать над уровнем земли, особенно в речных и морских сооружениях.

    - Методы бурения могут разрыхлить песчаные или тяжелые почвы, требующие заливки цементным раствором для достижения экономичного сопротивления основания.

    Стальные сваи

    Изготавливается из секторов в форме H, X или из толстых трубок (см. Рис. 6). Они подходят для обработки и движения на большие расстояния. Их относительно небольшая площадь поперечного сечения в сочетании с высокой прочностью облегчает проникновение в твердую почву.

    Их легко отрезать или соединять сваркой.Если сваю забить в почву с низким значением pH, то есть риск коррозии, но риск коррозии не так велик, как можно было бы подумать. Хотя гудронное покрытие или катодная защита могут применяться в постоянных работах.

    Обычно допускают некоторую степень коррозии в конструкции, просто увеличивая размер поперечного сечения стальной сваи. Таким образом, процесс коррозии может быть продлен до 50 лет. Обычно скорость коррозии составляет 0,2-0,5 мм / год, и при проектировании это значение может быть принято равным 1 мм / год.

    Рисунок 6: Поперечные сечения стальных свай

    Преимущества и недостатки стальных свай

    + Сваи просты в обращении, их можно легко обрезать до нужной длины.

    + Может проходить через плотные слои. Боковое смещение грунта при забивке невелико (сваи стального профиля H или I) относительно легко соединяются или скрепляются болтами.

    + Подходит для тяжелых прогонов и очень больших длин.

    + Может перевозить тяжелые грузы.

    - Сваи будут разъедать,

    - Относительно легко отклоняется во время движения.

    - Относительно дороги.

    Композитные сваи

    Сочетание разных материалов в одном ворсе. Как указывалось ранее, часть деревянной сваи, установленной над грунтовыми водами, может быть уязвима для нападения насекомых и разложения. Чтобы избежать этого, бетонная или стальная свая используется выше уровня грунтовых вод, в то время как деревянная свая устанавливается под уровнем грунтовых вод (см. Рисунок 7).

    Рис. 7: Защита деревянных свай от гниения: a) верхней частью сборного железобетона над уровнем воды. б) путем выдвижения сваи ниже уровня воды

    Классификация свай по воздействию на грунт

    Часто используется упрощенное разделение на забивные или буронабивные сваи

    Забивные сваи

    Забивные сваи считаются вытеснительными. В процессе забивания сваи в грунт почва перемещается радиально, так как ствол сваи входит в землю.Также может присутствовать компонент движения почвы в вертикальном направлении .

    Рисунок 8: забивные сваи

    Буронабивные сваи

    Буронабивные сваи (сменные сваи ) обычно считаются несмещаемыми сваями, пустота образуется в результате бурения или выемки грунта до изготовления свай. Сваи могут быть изготовлены путем заливки бетона в пустоту.

    Некоторые почвы, такие как жесткие глины, особенно подходят для образования свай таким образом, поскольку для стенок скважин не требуется временная опора, за исключением ткани для поверхности земли.

    В нестабильном грунте, таком как гравий, грунт требует временной опоры из обсадной трубы или бентонитовой суспензии. В качестве альтернативы обсадная труба может быть постоянной, но забиваться в скважину, которая пробивается по мере продвижения обсадной колонны.

    Другой метод, который, по сути, не является вытесняющим, заключается во введении раствора или бетона из шнека, который вращается в гранулированный грунт, и, следовательно, образуется столб грунтового раствора.

    Существует три метода без вытеснения: буронабивные сваи, в частности, предварительно сформированные сваи и сваи с цементным раствором или бетонными забивными сваями.

    Это сменные сваи:

    • Augered
    • Кабель ударно-ударный
    • Большой диаметр с недоразвёртыванием
    • Типы, включающие сборный бетонный блок
    • Трубы ввертные
    • Мини-сваи
    .

    Несущая способность свай - инженерно-геологические вопросы и ответы

    перейти к содержанию Меню
    • Дом
    • разветвленных MCQ
      • Программирование
      • CS - IT - IS
        • CS
        • IT
        • IS
      • ECE - EEE - EE
        • ECE
        • EEE
        • EE
      • Гражданский
      • Механический
      • Химическая промышленность
      • Металлургия
      • Горное дело
      • Приборы
      • Аэрокосмическая промышленность
      • Авиационная
      • Биотехнологии
      • Сельское хозяйство
      • Морской
      • MCA
      • BCA
    • Тест и звание
      • Тесты Sanfoundry
      • Сертификационные испытания
      • Тесты для стажировки
      • Занявшие первые позиции
    • Конкурсы
    • Стажировка
    • Обучение
    Меню
    • Дом
    • разветвленных MCQ
      • Программирование
    .

    Горизонтальная несущая способность сваи - метод Брома | Анализ свай | GEO5

    Горизонтальная несущая способность сваи - метод Брома

    class = "h2">

    Анализ одиночной сваи по Бромсу описан в Broms, 1964. Этот метод предполагает исключительно сваю в однородном грунте . Таким образом, метод анализа не учитывает слоистые недра. Тип анализа горизонтальной несущей способности сваи задается в рамке « Настройки » на вкладке «Сваи».

    При использовании метода Бромса для анализа горизонтальной несущей способности программа игнорирует ранее введенные слои почвы. Параметры грунта указаны в рамке «Несущая способность по горизонтали» на основе грунта типа (связный, несвязный).

    Входными параметрами для анализа горизонтальной несущей способности сваи являются характеристики материала сваи (модуль упругости и прочности данного материала), геометрия сваи (длина сваи l и ее диаметр d), а также нагрузка на сваю от силы сдвига и изгибающего момента.

    Коэффициент жесткости сваи β для связных грунтов определяется как:

    где:

    E * I

    -

    жесткость на изгиб сечение [МНм 2 ]

    k h

    -

    Модуль реакции подпочвенного слоя [МНм 3 ]

    d

    диаметр одиночной сваи [м] - в случае сваи с круглым переменным поперечным сечением расчет параметра β предполагает постоянное значение диаметра сваи d 1 , введенное в «Геометрия» рама

    Коэффициент жесткости сваи η для несвязных грунтов следует из:

    .

    Вместимость сваи - обзор

    Мохамед А. Эль-Риди, доктор философии по расчетам морских конструкций, 2015

    6.6.3.9 Изменения осевой нагрузки в глине со временем

    Вместимость сваи, рассчитанная на основе предыдущего уравнение не учитывает влияние времени на вместимость сваи. Обратите внимание, что на старой платформе, построенной 40 лет назад и более, если вы просмотрите расчет, вы обнаружите, что ее коэффициент безопасности не соответствует предложенному API, и окружающая среда со временем наверняка повлияет на емкость сваи.Нормальные явления. По прошествии длительного времени между сваей и окружающей почвой будет хорошее сцепление, и это дополнительное сцепление не учитывается в расчетах. Поэтому были проведены исследования, чтобы определить поведение осевой способности глинистого грунта во времени. Кларк (1993) и Богард и Мэтлок (1990)) провели полевые исследования, в которых было показано, что время, необходимое забивным сваям для достижения предельной прочности в связном грунте, может быть относительно большим, вплоть до 2–3 лет.

    Стоит отметить, что темп набора силы

    .

    типов свай - инженерно-геологические вопросы и ответы

    перейти к содержанию Меню
    • Дом
    • разветвленных MCQ
      • Программирование
      • CS - IT - IS
        • CS
        • IT
        • IS
      • ECE - EEE - EE
        • ECE
        • EEE
        • EE
      • Гражданский
      • Механический
      • Химическая промышленность
      • Металлургия
      • Горное дело
      • Приборы
      • Аэрокосмическая промышленность
      • Авиационная
      • Биотехнологии
      • Сельское хозяйство
      • Морской
      • MCA
      • BCA
    • Тест и звание
      • Тесты Sanfoundry
      • Сертификационные испытания
      • Тесты для стажировки
      • Занявшие первые позиции
    • Конкурсы
    • Стажировка
    • Обучение
    Меню
    • Дом
    • разветвленных MCQ
      • Программирование
      • CS - IT - IS
    .

    Смотрите также