Главное меню

Расчет количества свай для фундамента


Свайный фундамент, расчет количества свай

Одной из основных задач, возникающих во время проектирования строительства будущего здания, является расчет нагрузки основной конструкции на фундамент. От полученных результатов зависит выбор типа фундамента и его конфигурация. Эта статья посвящена особенностям свайного фундамента дома и его преимуществам. Будут рассмотрены условия, при которых свайная конструкция наиболее предпочтительна, а также продемонстрированы примеры того, как рассчитать количество свай с учетом потенциальных нагрузок на фундамент и характеристик грунта.

Что такое свайный фундамент и из чего он состоит

Основой для этого типа фундамента служат полые стальные сваи, равномерно распределяемые по периметру будущих несущих стен дома. Внешняя поверхность покрывается защитным антикоррозионным слоем на основе цинка или полимерного материала, а внутренняя поверхность защищается бетоном, заливаемой в установленную сваю. Верхняя часть свай для фундамента соединяется посредством сварки с оголовком, который в свою очередь будет поддерживать ростверк – конструкцию, объединяющую отдельные сваи в единую основу. Чаще всего для изготовления ростверка используется бетон, стальные швеллеры и двутавры, реже – деревянный брус.

В отличие от ленточного или монолитного фундамента, также нагруженного по всему периметру здания, для монтажа не потребуется значительный объем земляных работ. Фундамент на сваях рекомендуется использовать в следующих случаях:

Виды свай для фундамента

Различают две основные категории, отличающиеся по способу противодействия осадкам свайных фундаментов: стоечные и висячие. Устойчивость висячей сваи обеспечивается за счет силы трения между внешней поверхностью и окружающим ее после погружения грунтом. Стоечные оснащены упором возле своих оснований, который удерживает конструкцию, основываясь на плотных слоях грунта под ним. А также упором служат лопасти винтовых свай, дополнительно трамбующие грунт во время монтажа.

Разделение свай по способу строительства:

По названию понятно, что данные сваи забиваются в грунт с помощью специальных механизмов (строительные пневмомолоты). Их особенностью является тот факт, что при забивании сила, воздействующая на нее, берется из расчета свайного фундамента. Таким образом, она погружается до глубины, на которой находится довольно прочный слой грунта, способный выдержать расчетную массу дома. Данный тип считается очень устойчивым, при забивании грунт вокруг нее и под ней дополнительно уплотняется. Монтаж забивных свай практически не используется при строительстве небольших домиков и частных коттеджей, так как требует применения сложной спецтехники.

Изделия состоят из стальной трубы и приваренных в нижней части лопастей либо это цельнолитая конструкция (что предпочтительнее в плане долговечности). Лопасти способствуют проникновению в грунт при ее закручивании, а после установки они удерживают на себе нагрузку на свайный фундамент и не дают ей проворачиваться. В верхней части изделия находятся специальные отверстия, с помощью которых свая ввинчивается в землю. При этом этот процесс вполне можно осуществить вручную, контролируя вертикальное положение во время работы. Внутренний объем заполняется бетоном для увеличения массы и защиты от коррозии.

Порядок установки буронабивных свай не предусматривает использование готовых металлоконструкций. Роль сваи в данном случае выполняет бетон, залитый в предварительно пробуренную скважину. Если грунт недостаточно плотный также потребуется опалубка. Этот способ достаточно прост в применении и подходит для индивидуального строительства. Единственный нюанс: расчетная нагрузка на сваю может оказаться слишком высокой для избранного в качестве основания слоя грунта.

В дальнейших примерах статьи, иллюстрирующих как точно рассчитать свайный фундамент, будут использоваться параметры предельной нагрузки винтовых свай. В следующей таблице вкратце перечислим наиболее распространенные марки данных изделий.

Таблица 1

Подробно о свайном фундаменте с ростверком

С одной стороны, ростверк выполняет функцию связного элемента для отдельных свай, с другой – это основа для остальной конструкции здания. Ростверк и сваи условного фундамента объединяются попарно (ленточный тип связки) либо объединяются все оголовки (плиточный тип). Ростверк для дома может изготавливаться из таких материалов:

Как рассчитать количество свай для фундамента

Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.

А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.

Чтобы посчитать количество и тип используемых свай необходимо учитывать множество параметров. Для упрощения задачи можно использовать специальный онлайн калькулятор, но для общего понимания процесса лучше пройтись по всем этапам расчета самостоятельно.

1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи

Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:

В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.

2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи

Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:

Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:

Таблица 2

Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7. Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай. Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.

А также для данных целей используется методика ввинчивания эталонной скважины. Ее применение зачастую требуется для расчета осадка свайных фундаментов на промышленных стройплощадках и при строительстве многоквартирных зданий, как того требует СНиП. Но при желании эталонная скважина может буриться и при индивидуальном строительстве.

3. Расчет нагрузки от конструкции здания

На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли. Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов. И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.

4. Подсчет требуемого количества свай

Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:

Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:

Как правило, в процессе проектирования выясняется, что для соблюдения вышеперечисленных правил потребуется немного больше свай, чем показали расчеты.

5. Глубина установки свай и расстояние между ними

Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:

Заключение

С помощью свайного фундамента можно достаточно быстро и за небольшие деньги соорудить прочное основание для жилой или нежилой постройки. В ряде случаев это единственный вариант, поскольку такому фундаменту не страшны осадки грунта, он легко возводится на сложном рельефе. Кроме того, по сравнению с традиционным ленточным или монолитным фундаментом, для монтажа свайной основы не потребуется большой объем земляных работ. Если провести правильный расчет свайного фундамента, он прослужит в течение десятилетий, не теряя функциональности.

 

онлайн калькулятор, какое количество свай нужно, необходимая несущая способностьи подробный монтаж

Фундамент выполняет важную и ответственную функцию, не допускающую никаких сомнений в возможностях или надежности основания.

В этом отношении свайные опорные конструкции позволяют получить полноценный вариант решения проблемы без опасности просадок или деформаций, которые возможны у традиционных видов фундамента.

Особенно ярко эта способность проявляется в сложных условиях, на слабонесущих или обводненных грунтах, торфяниках.

Если традиционные основания базируются на верхних, неустойчивых слоях грунта, то сваи опираются на плотные горизонты, расположенные на значительном расстоянии от поверхности.

Единственной задачей, встающей перед проектировщиком, является грамотный и корректный расчет опорной конструкции.

Содержание статьи

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:

К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:

К расчетным параметрам относятся:

Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию. Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора


Тип грунта определяется по результатам бурения пробной скважины. Она имеет глубину до появления контакта с плотными слоями, или до момента погружения на достаточную глубину для установки висячих свай.

Некоторую информацию можно получить в местном геологоразведочном управлении, но она будет усредненной и не сможет дать максимально полные данные о качестве и параметрах грунта на данном участке.

Участок способен иметь специфические инженерно-геологические условия, не свойственные данному региону в целом, поэтому всегда следует производить специализированный геологический анализ.

Глубина промерзания грунта — табличное значение, которое находят в приложениях СНиП.

Существует специальная карта, на которой все регионы России разделены на специальные зоны, обладающие соответствующей глубиной промерзания.

Тем не менее, в действующем ныне СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» имеется методика специализированного расчета глубины промерзания, производимого по теплотехническим показателям грунта и самого здания.

Как найти нагрузку на основание

Нагрузка на фундамент определяется как суммарный вес постройки и всех дополнительных элементов:

Производится последовательный подсчет всех слагаемых, после чего вычисляется общая сумма. Затем необходимо увеличить ее на величину коэффициента прочности.

Необходимо решить, возможны ли какие-либо дополнительные пристройки или дополнения, увеличивающие вес дома и изменяющие величину нагрузки на основание. Если подобные изменения входят в планы, лучше сразу заложить их в несущую способность фундамента, чтобы упростить себе задачу в будущем.

От каких факторов зависит шаг?

Минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопасти.

Максимум ограничивается несущей способностью опор и жесткостью ростверка, испытывающего нагрузку от веса дома.

Каждый пролет между опорами можно рассматривать как балку, жестко закрепленную с двух концов.

Тогда величину нагрузки необходимо рассчитать таким образом, чтобы балка не была деформирована или разрушена, а прогиб в центральной точке не превышал допустимых значений.

На практике обычно поступают проще — на основании многочисленных расчетов и эксплуатационных наблюдений выведено максимальное расстояние между соседними сваями, равное 3 (иногда — 3,5) м.

Эту величину считают критической, если по несущей способности опор получаются пролеты больше 3 м, то добавляют 1 или несколько свай для уменьшения шага.

Пример вычисления необходимого количества опор

Для простоты примем общий вес дома со всеми нагрузками равным 30 т. Это приблизительно соответствует весу одноэтажного брусового дома 6 : 4 м, расположенного в средней полосе со снеговой нагрузкой до 180 кг/м2.

Определяется несущая способность одной сваи. Площадь опоры (лопасти) при диаметре 0,3 м составит 0,7 м2. (700 см2). Несущая способность грунта обычно принимается равной среднему арифметическому от значений всех слоев, встречающихся на участке. Допустим, она выражается в 3-4 кг/см2. Тогда каждая свая сможет нести 2,1-2,8 т.

Получается, что для дома в 30 т надо использовать 11-15 свай. Помня о необходимости иметь запас прочности, принимаем максимальное значение. Схему размещения можно принять как свайное поле из 3 рядов по 5 свай в каждом.

Глубину погружения и, соответственно, длину свай принимаем равной глубине залегания плотных грунтовых слоев.

Она определяется практически, методом пробного погружения сваи или бурением скважины.

Пример расчета буронабивной основы

Прежде всего следует вычислить несущую способность одной сваи. Для примера возьмем наиболее распространенный вариант — диаметр скважины 30 см, несущая способность грунта составляет 4 кг/см2. По таблицам СНиП определяем, что несущая способность на песках средней плотности составит около 2,5 т.

Затем производится подсчет общего веса дома. Он делается по обычной методике, но к нему понадобится прибавить вес ростверка, для чего следует вычислить объем ленты и умножить его на удельный вес бетона.

После этого нагрузку на сваи делят на несущую способность единицы и округляют до большего целого значения. Это — количество буронабивных свай, необходимое для дома заданного веса, выстроенного в заданных условиях.

Даже состав грунта редко соответствует лабораторным показателям из-за различных примесей, включений или прочих напластований, изменяющих все параметры.

Поэтому в любом случае надо делать запас прочности, превышающий обычные коэффициенты, заложенные в формулы. Рекомендуется увеличивать его на 10-15%.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Необходимо помнить, что все расчеты производятся по формулам, не учитывающим реальной обстановки на участке.

Основные схемы размещения

Существует несколько разновидностей схем расположения свай:

Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.

Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.

Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.

При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.

Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей. Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени.

Как правильно рассчитать шаг

Расчет шага производится в зависимости от схемы размещения свай и от конфигурации постройки.

Если известно общее количество, опоры расставляются по выбранной схеме — сначала по углам, затем заполняются наиболее нагруженные линии, расположенные под несущими стенами, после чего расставляют оставшиеся сваи по площади комнат для поддержки лаг перекрытий.

Задаче проектировщика является обеспечение максимальной жесткости ростверка, установка опор в точках максимальных нагрузок и равномерное распределение веса дома между остальными стволами.

Для построек обычного типа распределение свай проблемы не вызывает, намного сложнее расстановка опор на сооружениях сложной конфигурации с неравномерным распределением массы элементов.

В таких ситуациях сначала размещают кусты свай под наиболее нагруженными точками, после чего размещают остальные опоры.

ВАЖНО!

В любом случае, необходимо соблюдать минимальные расстояния между соседними опорами, чтобы не снизить удельное сопротивление грунта. В противном случае несущая способность фундамента в данных точках окажется значительно ниже расчетной, что приведет к деформациям или разрушению ростверка и стен постройки.

Оптимальное расстояние

Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.

Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.

Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.

Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.

В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.

Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.

Пример нахождения размеров ростверка

Рассмотрим порядок расчета железобетонного ростверка. Ширина ленты должна быть равна толщине стен.

Если стены дома в 1,5 кирпича, то ширина стен составит 38 см. Такой же будет и ширина ростверка.

Высота ленты при такой ширине должна составить 50 см — это обеспечит необходимую жесткость на прогиб.

Арматурный каркас Будет состоять из двух горизонтальных решеток по 2 стержня 12 мм.

Общий объем бетона, необходимого для отливки, составит 0,5 · 0,38 · 30 м (общая длина ростверка) = 5,7 м3.

Учитывая возможность непроизводительных потерь, лучше заказывать 6 м3 готового бетона марки М200 и выше, или изготовить его самостоятельно прямо на площадке.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с пособием по расчету свайно-ростверкового, плитно-свайного, а также свайно-ленточного фундамента:

Заключение

Большинство пользователей не производит расчет фундамента, так как это слишком сложная и ответственная задача.

Чаще всего для этого привлекают опытных специалистов.

Как минимум, используются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные данные быстро и совершенно бесплатно.

Кроме того, такие ресурсы позволяют найти необходимое количество всех материалов и нередко даже рассчитывают их стоимость для монтажа.

Следует учитывать, что всецело полагаться на качество подсчета при помощи неизвестного алгоритма опасно, надо хотя бы продублировать расчет на другом, подобном ресурсе.

В целом, самостоятельный расчет можно производить только для вспомогательных или хозяйственных построек, чтобы не слишком рисковать своим имуществом, здоровьем и жизнью людей.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Онлайн калькулятор свайного фундамента - рассчитать стоимость фундамента на винтовых сваях

Минимальное количество свай для оформления заказа с монтажом 10 штук

Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором для расчета свайного фундамента любого строения. Калькулятор поможет рассчитать необходимое количество свай и стоимость монтажных работ.

Обращаем ваше внимание, что данный расчет фундамента является упрощенным и не может учесть все индивидуальные особенности вашего проекта. Для их уточнения наш специалист свяжется с вами в ближайшее время.

Калькулятор не учитывает внутреннюю несущую стенку строения.

Наш сервис позволяет предварительно рассчитать винтовой фундамент, чтобы заранее прикинуть его стоимость. Если вам требуются монтажные работы, то на объект будет отправлена бригада опытных строителей, которые полностью укомплектованы необходимым оснащением, включающим, в том числе генераторы и баки с водой. После того как вы укажете место для вашего будущего свайного фундамента, строители приступят к монтажным работам. У вас есть возможность принять работу в конце дня и обсудить с бригадиром интересующие вас вопросы, касающиеся свайного фундамента. Монтаж фундамента до 25 свай длится всего 1 день. На произведенный нашими специалистами фундамент мы даем гарантию сроком на 10 лет.

Точный расчет, в процессе которого определяется стоимость винтовых свай для фундаментов домов и других конструкций, выполняется в режиме онлайн на базе введенных заказчиком параметров. Для этого предусмотрен удобный и наглядный сервис.

Чтобы рассчитать стоимость фундамента, введите необходимые данные о грунте, размерах, типе строения и его параметрах в калькулятор. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, задайте их нашим специалистам. Они помогут вам разобраться и правильно рассчитать винтовой фундамент. Контактные телефоны указаны в верхней части страницы нашего сайта.

Прежде всего, следует рассчитать стоимость винтовых свай для фундамента. Для этого необходимо учесть ряд важных параметров:

Количество свай. Обычно расчет ведется из предположения, что расстояние между сваями не может превышать 3 метров. Таким образом, для фундамента небольшого одноэтажного дома 6х6 метров достаточно девяти свай. Однако для двухэтажного здания лучше располагать их на расстоянии 2-2,5 метра друг от друга.

Диаметр сваи. Здесь все зависит от потенциальной нагрузки фундамента. Для беседки подойдут винтовые сваи диаметром 89 мм, а для дома нужно выбирать классические 108-миллиметровые.

Тип наконечника. Наконечник сваи может быть сварным или литым. Конкретный вариант выбирается, исходя из особенностей грунта. Опорные элементы с литым наконечником обойдутся несколько дороже, но их стоимость компенсируется высокими антикоррозийными характеристиками.

Длина. На стоимости винтовых свай, разумеется, напрямую сказывается их длина. В большинстве случаев она составляет 2,5 метра, однако специалист в обязательном порядке должен провести пробное бурение, чтобы определить точные значения длин свай для конкретного фундамента.

Наличие и размер оголовков. Оголовки привариваются поверх свай и служат опорой для плиты или балки ростверка.

На следующем этапе определяется стоимость обвязки. Обвязка свай может понадобиться в случае необходимости обеспечения дополнительной их стабильности в горизонтальной плоскости. К примеру, обвязка желательна, если высота свай над уровнем земли превышает 50 см или в случае нестабильных торфяных грунтов. Однако даже в общем случае обвязка свай никогда не бывает лишней, поскольку данная операция значительно повышает конструктивную прочность фундамента.

При финальном определении стоимости работ учитываются дополнительные факторы: необходимость предоставления монтажных услуг, расстояние до объекта (расходы на горючее), наличие на объекте электричества (необходима компенсация затрат на доставку и эксплуатацию портативного дизельного генератора).

Как сделать расчет количества свай для фундамента

  • 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 материалыУстройство

Как выполнить расчет количества свай для свайно-винтового фундамента

Чтобы понять, как сделать расчет количества винтовых свай для дома, можно использовать калькулятор расчета свайного фундамента или рассмотреть пример, приведенный для каркасного дома. Характеристики здания:

  • Один этаж с мансардой. Крыша, крытая металлочерепицей, вальмового типа, стены без фронтонов имеют одинаковую высоту;
  • Межкомнатные перегородки толщиной 8 см выполнены из гипсокартона без шумоизоляции.
  • Наружные стены с утеплителем толщиной 15 см, перекрытия деревянные.
  • Высота фасада первого этажа 3 м, высота потолков 2,6 м.
  • Высота стен мансарды 1,5 м.
  • Размеры дома в плане 6x8 м.
  • Общая длина межкомнатных перегородок 25 м

Для подсчета того, сколько свай нужно для дома, требуются данные о типе почвы и особенностях ландшафта. В приведенном примере расчета количества свай для дома строительство ведется на ровном участке с глинистым грунтом, несущий пласт залегает на глубине 3 м от поверхности. Средняя снеговая нагрузка составляет 170 кг/м2.

Для фундамента понадобятся сваи диаметром 108 мм и длиной 3,5 м. Свайные конструкции берут с запасом по длине — 3,8-4,0 м. Для расчета нагрузок принимается примерное количество опор, равное 10. Чтобы понять, как рассчитать свайный фундамент, сбор нагрузок лучше выполнить в форме таблицы. Все полученные значения округляются в большую сторону до целого числа.

Таблица 3. Сбор нагрузок.

Тип нагрузки

Коэффициент надежности

Расчет

наружные стены

1,1

Площадь стен умножить на массу 1 м2.

((2 шт x 6 м) + (2 шт x 8 м)) x 4,5 м x 50 кг x 1,1 = 6930

внутренние стены

1,1

2 шт (на двух этажах) х 3 м (высота стен первого этажа) х 8 м (длина) х 50 кг x 1,1 = 2640

межкомнатные перегородки

1,2

25 м х 2,6 м (высота потолков) x 32 кг x 1,2 = 2496

перекрытия

1,1

2 шт (пол первого этажа и пол мансарды) x 6 м x 8 м x 170 кг x 1,1 = 17952

кровля

1,2

(6 м x 8 м х 65 кг x 1,2) / cos45ᵒ (угол наклона) = 5317

фундамент (предварительно)

1,05

10 шт x 48 кг (вес 1 сваи длиной 4 м) х 1,05 = 504

полезная

1,2

2 этажа х (160 кг x 6 м x 8 м) x 1,2 = 18432

снеговая

1,4

170 кг/м2 х 48 м (площадь кровли) x 1,4 =11424

По предварительным подсчетам сумма всех нагрузок на основание равна 65695 кг. В расчет принимается округленное значение 65,7 тонн. Далее проводится подсчет количества свай. Средняя несущая способность одной опоры составляет 6 тонн. Общий вес конструкции нужно разделить на это число: 65,7 т / 6 т = 10,95 шт. Округляем до целого, получаем 11 свай. Значение окончательно принимается, хотя и отличается от предварительного. Свайные конструкции будут установлены по углам и серединам наружных стен, а также в точках пересечения внутренних стен. Проектирование фундамента позволяет обеспечить устойчивое и прочное основание для постройки дома, избежать перерасхода материалов.


Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Внимание! В настройках браузера отключена возможность "Использовать JavaSсript". Основной функционал сайта недоступен. Включите выполнение JavaScript в настройках вашего браузера.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

  • Общая длина ростверка
  • - Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
  • Площадь подошвы ростверка
  • - Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
  • Площадь внешней боковой поверхности ростверка
  • - Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
  • Общий Объем бетона для ростверка и столбов
  • - Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона
  • - Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
  • - Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
  • - Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
  • Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
  • - Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
  • - Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
  • Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
  • - Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
  • Минимальный диаметр арматуры столбов
  • - Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
  • - Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
  • Величина нахлеста арматуры
  • - При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры
  • - Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры
  • - Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки
  • - Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки
  • - Количество материала для опалубки заданного размера.

Выбор свайного фундамента в зависимости от состояния почвы

Выбор свайного фундамента зависит от данных исследования грунта, полученных из разведочных скважин на разной глубине. Выбор подходящей сваи для желаемой прочности и требований играет важную роль в снижении затрат и эффективности. В этой статье мы обсудим выбор типа свай исходя из грунтовых условий.

Факторы, влияющие на выбор сваи Фундамент

Факторы, влияющие на выбор свайного фундамента:

  1. Почвенные условия
  2. Нагрузки от конструкций
  3. Характер нагрузки
  4. Количество используемых свай
  5. Стоимость строительства

Типы свайных фундаментов

В зависимости от вышеупомянутых факторов, сваи обычно делятся на следующие 3 типа:

  1. Концевые опорные сваи
  2. Сваи подшипников качения
  3. Комбинация концевой опоры и свай подшипника скольжения.

1. Фундамент концевой опоры свайного типа

Концевые несущие сваи, также называемые точечными сваями, выбираются, когда глубина твердых слоев почвы или коренных пород на площадке находится в пределах разумной глубины. Длину используемой сваи можно легко вычислить на основе глубины коренной породы, полученной из записей скважин при разведке почвы.

Рис.1: Концевая опорная свая

В этом случае нагрузки от конструкций напрямую передаются на твердый грунт за счет несущего действия конца нижней части сваи, и это не требует использования поверхностного трения для сопротивления нагрузкам.Стоимость строительства свай в таких случаях оптимальна.

Предел прочности сваи или группы свай зависит от несущей способности коренных или твердых пород. Количество используемых свай в этом случае зависит от нагрузок от конструкции и индивидуальной вместимости свай.

В данном случае

Q U = Q P

Где Q U - предельная несущая способность свайного фундамента

Q P - нагрузка, воспринимаемая концевой несущей сваей или группой свай.

В случае, если твердая коренная порода недоступна на приемлемой глубине и существует достаточно уплотненный твердый слой почвы, тогда сваи должны быть расширены на несколько метров в толщу твердого грунта.

2. Фундамент из фрикционных свай:

Фрикционные сваи выдерживают нагрузки от конструкций за счет поверхностного трения о грунт. Этот тип свайного фундамента выбирается, когда на большой глубине имеется твердый слой, и строительство концевой несущей сваи становится неэкономичным. Затем выбирается количество свай в группе, чтобы выдержать нагрузку от конструкции за счет поверхностного трения.Этот тип свайного фундамента также выдерживает нагрузки от торцевых опор, но их величина мала, поэтому в расчетах им пренебрегают.

Рис. 2: Фрикционная свая.

Выбранная длина фрикционной сваи в этом случае зависит от прочности почвы на сдвиг, нагрузок от конструкций и размера свай. Вместимость отдельной сваи рассчитывается исходя из сопротивления поверхностному трению, обеспечиваемого выбранной длиной сваи. Следует использовать оптимальную длину этого ворса с учетом экономии.Количество требуемых свай в группе можно рассчитать исходя из вместимости каждой сваи.

В данном случае

Q U = Q S

Где Q U - предельная несущая способность свайного фундамента

Q S - нагрузка, воспринимаемая фрикционной сваей или группой свай.

Нагрузка передается на грунт за счет трения в случае песчаного грунта и сцепления в случае глинистого грунта. Рыхлый песок и мягкая глина могут не обеспечивать достаточного сопротивления поверхностному трению или адгезии при больших нагрузках от конструкций.

3. Фундамент из комбинированных концевых опор и фрикционных свай:

Этот тип свайного фундамента чаще всего используется в строительстве. Преимущество использования этой сваи заключается в том, что она может выдерживать нагрузки от конструкций как за счет концевой опоры, так и за счет сопротивления трению. Эта свая обладает большой вместимостью и экономична.

Эта свая используется, когда результаты разведки почвы показывают твердую коренную породу или достаточно уплотненный грунт на разумной глубине, а грунт над коренной породой поддерживает сопротивление поверхностному трению.

В данном случае

Q U = Q S + Q P

Где Q U - предельная несущая способность свайного фундамента

Q S - нагрузка, которую несет фрикционная свая или группа свай

Q P - нагрузка, воспринимаемая концевой несущей сваей или группой свай.

Нагрузка передается на грунт за счет трения в случае песчаного грунта и сцепления в случае глинистого грунта.

Подробнее: каковы методы забивания свай по воде?
.

Расчет изгибающего момента для свай на основе метода конечных элементов

Используя программу анализа конечных элементов ABAQUS, была проведена серия расчетов консольной балки, сваи и стенки шпунтовой сваи для исследования методов расчета изгибающего момента. Анализ показал, что блокировка сдвига не имеет значения для пассивной сваи, заделанной в грунт. Следовательно, элементы более высокого порядка не всегда необходимы в вычислениях. Количество решеток в секции сваи важно для изгибающего момента, рассчитываемого с учетом напряжения, и менее важно для момента, рассчитанного со смещением.Хотя для вычисления изгибающего момента со смещением требуется меньшее количество сеток по сечению сваи, иногда это приводит к изменению результатов. Для расчета смещения ряд свай может быть подходящим образом представлен эквивалентной стенкой из шпунтовых свай, тогда как результирующие изгибающие моменты могут быть другими. Расчетные результаты изгибающего момента могут сильно отличаться в зависимости от разделения сетки и методов расчета. Следовательно, при проведении анализа необходимо сравнение результатов.

1. Введение

По мере развития метода конечных элементов (МКЭ) свайные фундаменты все чаще анализируются с использованием МКЭ [1–8]. Твердые элементы используются для имитации грунта или горной породы в инженерно-геологической инженерии. Другие конструкции, заделанные в почву, такие как сваи, отрезанные стены и бетонные панели, также часто моделируются твердыми элементами. Однако внутренняя сила и изгибающий момент обычно используются для инженерного проектирования. Таким образом, необходимо рассчитать изгибающий момент с учетом напряжения и смещения, полученных с помощью МКЭ.

Теоретически подходят оба следующих метода.

(a) Расчет изгибающего момента с учетом напряжения

Изгибающий момент рассчитывается непосредственно путем суммирования общих моментов элементов в заданном сечении сваи. При использовании этого метода необходимо достаточное количество сеток для разделения секции сваи.

(b) Расчет изгибающего момента со смещением

Изгибающий момент рассчитывается косвенно с использованием квадратичной разницы прогиба (поперечного смещения) сваи.В этом методе используется меньше сеток, но дифференциальный процесс приведет к снижению точности.

Изгибающий момент также может быть получен путем интегрирования области диаграммы поперечных сил [9], что является сложным процессом и не рассматривается в этой статье.

Как известно, блокировка сдвига возникает в полностью интегрированных элементах первого порядка (линейных), которые подвергаются изгибу, тогда как элементы уменьшенного интегрирования второго порядка могут дать более разумные результаты в этом случае и часто используются при анализе свай. подвергается боковому давлению [1–4, 10].Однако вычисление элементов второго порядка занимает много времени и увеличивает сложность и вычислительные затраты, особенно когда проблема связана с условиями контакта. Таким образом, мы считаем, что метод линейных элементов с соответствующей сеткой по-прежнему полезен для анализа свай.

Ряд свай можно упростить как плоскую деформационную стену (стенку из шпунтовых свай) и смоделировать с помощью 2D плоских деформационных элементов [11–13]. Это упрощение может значительно сократить вычислительные затраты. Однако влияние изгибающего момента на результаты расчетов заслуживает дальнейшего исследования.

В этой статье была проведена серия расчетов на консольных балках, сваях и шпунтовых стенах для изучения вышеупомянутых проблем. Основной целью работы было исследование методов расчета изгибающего момента и влияния типа элемента и разбиения сетки. Следовательно, не было введено никакого элемента сопряжения, то есть предполагалось, что свая полностью прикреплена к грунту, а грунт и свая предполагались как имеющие линейно-упругое поведение.

2.Пример консольной балки
2.1. Аналитическое решение

Пример консольной балки показан на рисунке 1. Ширина прямоугольной балки составляет 1 м. Длина 30 м. К балке прилагается распределенная нагрузка кПа. Уравнения аналитического решения включают изгибающий момент, координату положения, модуль Юнга, момент инерции, отклонение балки и смещение в направлении.


Параметры пучка в расчетах принимаются как модуль Юнга МПа и коэффициент Пуассона.Элемент, используемый в FEM, представляет собой 4-узловой элемент плоского напряжения первого порядка (CPS4). Для расчета изгибающего момента использовались следующие два метода.

(a) Расчет изгибающего момента с учетом напряжения

Изгибающий момент был напрямую рассчитан с нормальным напряжением в поперечном сечении (см. Рисунок 2): где нормальное напряжение в центре тяжести элемента, соответствующая площадь элемента и расстояние между центром тяжести и средней линией сечения балки.


(b) Расчет изгибающего момента со смещением

Изгибающий момент был рассчитан с использованием следующего квадратичного дифференциала прогиба [14]:

Уравнение (3) можно преобразовать в разностную схему, а изгибающий момент рассчитывался с помощью разностной операции поперечного смещения. Рисунок 3 представляет собой сравнение вычисленного изгибающего момента с аналитически точными результатами, где рассчитывается с использованием (1b) с количеством точек интерполяции, равным 10, 30, 60 и 120.Это показывает, что использованный здесь метод позволил получить хороший результат по изгибающему моменту.


2.2. Ошибки смещения и изгибающего момента

Мы использовали несколько сеток для выполнения вычислений. Сетки по длине балки были 32, 64 и 128 (в направлении, см. Рисунок 1). Секционные перегородки составляли 1, 2, 4, 8, 16 и 32. В анализе использовались элементы двух типов, CPS4 и 8-узловой элемент с уменьшенной интеграцией (CPS8R). Результаты показаны в таблицах 1, 2 и 3 и на рисунках 4 и 5, где термин означает, что есть сетки вдоль направления и сетки вдоль направления; B, C, D и E - позиции для вычисления ошибки (см. Рисунок 1).


Сетка Погрешность прогиба (%)
B C D E

−28,57 - 28,69 −28,74 −28,76
.

Расчет бокового трения сваи с помощью многопараметрического статистического анализа

  • Журналы
  • Публикуйте с нами
  • Партнерские отношения с издателями
  • О нас
  • Блог

Достижения в области гражданского строительства

+ Журнал Меню Редактора журнала PDF

Обзор журнала

Для авторов Содержание

Особые выпуски

SubmitAdvances in Civil Engineering / 2019 / Статьи Статьи Разделы

На этой странице

.

Различные виды нагрузок на свайные фундаменты и их расчет

Свайный фундамент - это наиболее распространенный тип глубокого фундамента, используемый для передачи структурных нагрузок, а именно осевой нагрузки и поперечной нагрузки, на более глубокие слои твердого грунта. Чтобы выбрать и спроектировать подходящий тип сваи, необходимо понимать типы нагрузок на сваи и механизм их передачи.

Осевые нагрузки создают сжимающие или растягивающие силы, действующие параллельно оси фундамента.Если свая вертикальная, то осевая нагрузка равна приложенной вертикально. Боковые нагрузки создают моменты, сдвиг и последующий боковой прогиб в свайном фундаменте. Боковое отклонение активирует боковое сопротивление в прилегающем грунте.

1. Осевые нагрузки

Осевая нагрузка может быть сжимающей (направленной вниз) или растягивающей (подъем). Когда он сжимается, глубокие фундаменты противостоят нагрузке за счет сопротивления трения и сопротивления опоры носка, как показано на рис.1.

Однако, когда нагрузка является растягивающей, сопротивление вызывается боковым трением и весом фундамента, как показано на рис. 1. В глубоких фундаментах с увеличенным основанием подъемным нагрузкам также противодействуют опоры вдоль потолка увеличенного основания. база. Осевые нагрузки включают в себя постоянные нагрузки, временные нагрузки, снеговые и ледовые нагрузки, которые передаются от надстройки на свайный фундамент.

Рис.1: Осевые нагрузки на сваи

Постоянные и живые нагрузки

Статические нагрузки можно рассчитать после того, как проектировщик конструкции предоставит все подробности о конструкции надстройки.Что касается временных нагрузок, применяемые коды используются для расчета временной нагрузки на основе типа и функции каждого помещения в здании.

Если вам не предоставлена ​​такая информация, можно определить первоначальную оценку нагрузки для каждого этажа в случае высотных зданий, которая колеблется от 10 до 15 кПа / этаж. Собственный вес свайного фундамента зависит от толщины основания, размера и количества свай, а также от удельного веса бетона.

2. Боковые нагрузки

Боковые нагрузки вызывают сдвиг и момент в глубоком фундаменте, как показано на рис.2. Эти сдвиги и моменты вызывают боковые прогибы фундамента, которые, в свою очередь, мобилизуют поперечные сопротивления в прилегающем грунте.

Величина этих боковых прогибов и сопротивлений, а также соответствующая несущая способность фундамента зависят от жесткости грунта и фундамента.

Свайные фундаменты обычно обладают сопротивлением боковым нагрузкам от пассивного сопротивления грунта на поверхности крышки, сдвигу на основании крышки и пассивному сопротивлению грунта валам свай.Последний источник обычно является единственным надежным.

Рис.2: Боковые нагрузки на сваи

Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки создают значительную эксцентричную нагрузку на плане фундамента, как показано на рис. 3. Как показывает практика, ветровая нагрузка на конструкцию может рассматриваться как 1,5% от статической нагрузки или давление 2 кПа для высоких конструкций высотой до 200 м. Если высота конструкции превышает 200 м, то для расчета давления ветра используется испытание в аэродинамической трубе. В различных стандартах предусмотрены процедуры оценки ветровых нагрузок, такие как ASCE7 и AS1170.2–2011.

Рис. 3: Ветровая нагрузка на здания, перенесенные на свайный фундамент

Землетрясения

Подобно ветровым нагрузкам, землетрясения создают большую эксцентрическую нагрузку на план фундамента. Этот тип нагрузки в основном горизонтальный, и его необходимо учитывать при проектировании свай.

Конструктор должен учитывать инерционные эффекты, обусловленные нагрузок, приложенных к свае опорной конструкцией, как кинематические эффекты, связанные с наземными течениям, порожденным землетрясением, действующей на кучу, возможные потери поддержки грунта во время землетрясения из-за сжижения или частичной потери прочность почвы.Нагрузки от землетрясений рассчитываются с использованием спектров реакции и динамического структурного анализа.

Рис. 4: Землетрясения на свайный фундамент

Нагрузки от давления земли

Нагрузки от давления грунта особенно связаны со стенами подвала и системой подконструкции. С самого начала проектирования теорию давления грунта можно использовать для расчета нагрузок от давления грунта. Однако взаимодействие грунта и конструкции используется для детального и окончательного проектирования.

Нагрузки от движения грунта

Движение грунта - еще одна причина боковых нагрузок, действующих на свайный фундамент.Желательно учитывать взаимодействие между системой фундамента и источником движения грунта через величину движения грунта, а не пытаться напрямую преобразовать движение грунта в эквивалентную силу.

3. Прочие грузы

Другое источники нагрузки, которые, возможно, необходимо учитывать, включают снег, лед, термический эффекты, сильные удары и взрывы. Требования к учету таких нагрузок: изложены в соответствующих стандартах, регулирующих конструктивное проектирование зданий.

.

различных стандартных кодов для свайных фундаментов в разных странах

Свайный фундамент - это длинная или тонкая колонна, сооружаемая из таких материалов, как железобетон или сталь. Это тип глубокого фундамента, который используется для поддержки конструкции и передачи нагрузки на желаемой глубине за счет торцевых опор или поверхностного трения.

Обычно свайные фундаменты проектируются, сооружаются и испытываются на основе технических характеристик и рекомендаций применимых норм.ACI 543R-12, Еврокод 7, индийские стандарты и AS 2159-2009 являются примерами общих и наиболее широко используемых кодов, используемых для проектирования и строительства свайных фундаментов.

Свайный фундамент необходим в определенных условиях, например, когда верхние слои грунта сильно сжимаются, неглубокий уровень горных пород, наличие расширяющихся и разрушающихся грунтов на площадке, морские конструкции, сильные подъемные силы на мелкие фундаменты, а также для конструкций вблизи проточная вода, чтобы избежать проблем из-за эрозии.

Различные стандартные коды для свайных фундаментов в разных странах

1. ACI 543R-12

ACI 543R-12 (Руководство по проектированию, изготовлению и установке бетонных свай) предоставляет рекомендации в помощь архитектору / инженеру-проектировщику, производителю, области инженер и подрядчик по проектированию и применению большинства типов бетонных свай для многих видов строительных объектов.

В нем представлены различные типы свайных фундаментов и обсуждаются факторы, которые следует учитывать при проектировании свай и свайных фундаментов.Кроме того, ACI 543R-12 знакомит с материалами, используемыми при строительстве бетонных свай, и дает рекомендации относительно того, как эти материалы влияют на качество и прочность бетона.

Кроме того, установлены минимальные требования и основные производственные процедуры для сборных свай, чтобы можно было достичь проектных требований к качеству, прочности и долговечности. Наконец, в нем изложены общие принципы правильной установки сваи, чтобы обеспечить структурную целостность и конечное назначение сваи.

2. EN 1997 Еврокод 7: Геотехническое проектирование

Еврокод 7 используется для всех задач взаимодействия конструкции с землей. Он касается не только зданий, но и мостов. и другие строительные работы. Еврокод 7 состоит из двух частей, включая EN 1997-1 Геотехническое проектирование - Часть 1: Общие правила (CEN, 2004) и EN 1997-2 Геотехническое проектирование - Часть 2: Земля расследование и тестирование (CEN, 2007). Еврокод 7 - Часть 1 в разделе 7 обсуждает свайный фундамент.

В дополнение к EC7, Еврокоды относятся к свайному фундаменту. конструкции следующие:

  • BS EN 1990 Основы проектирования конструкций
  • BS EN 1991 Воздействие на конструкции
  • BS EN 1992 Проектирование бетонных конструкций
  • BS EN 1993 Проектирование стальных конструкций
  • BS EN 1994 Проектирование композитных бетонных и стальных конструкций
  • BS EN 1995 Проектирование деревянных конструкций
  • BS EN 1996 Проектирование каменных конструкций
  • BS EN 1998 Проектирование сейсмостойких конструкций
  • BS EN 1999 Проектирование алюминиевых конструкций

3.Индийские стандартные коды

подписок Индийские стандартные коды для свайных фундаментов:

  • IS 2911: Часть 1: Раздел 1: 1979 Забивные монолитные бетонные сваи
  • IS 2911: Часть 1: Раздел 2: 1979 Буронабивные монолитные сваи
  • IS 2911: Часть 1: Раздел 3: 1979 Забивные сборные железобетонные сваи
  • IS 2911: Часть 1: Раздел 4: 1984 Буронабивные сборные железобетонные сваи
  • IS 2911: Часть 2: 1980 Деревянные сваи
  • IS 2911: Часть 3: 1980 Под расширенными сваями
  • IS 2911: Часть 4 : 1985 Испытание под нагрузкой на сваи
  • IS 5121: 1969 Нормы безопасности для свай и других глубоких фундаментов
  • IS 6426: 1972 Спецификация на сваебойный молот
  • IS 6427: 1972 Глоссарий терминов, относящихся к сваебойному оборудованию
  • IS 6428: 1972 Технические условия на свайный каркас
  • IS 9716: 1981 Руководство по испытанию свай на поперечную динамическую нагрузку
  • IS 14362: 1996 Свайное буровое оборудование - Общие требования
  • IS 14593: 1998 Буронабивные сваи, заложенные в скальных породах - Руководство
  • IS 14893: 200 1 Неразрушающий контроль целостности свай (NDT) - Руководство

4.КАК 2159-2009

Австралийский стандарт (AS 2159-2009) устанавливает минимальные требования к проектированию, строительству и испытаниям свайных оснований для строительных конструкций на суше или в непосредственной близости от берега. Он исключил морское или глубоководное строительство.

.

Способы установки свайных фундаментов

Процесс и методы установки свайных фундаментов являются такими же важными факторами, как и при проектировании. Способы установки свайного фундамента - свайным молотком и бурением механическим шнеком.

Во избежание повреждения свай при проектировании, установке следует тщательно выбирать методы и оборудование для установки.

Если установка будет выполняться с помощью свайного молотка, следует учитывать следующие факторы:

  • Размер и вес сваи
  • Сопротивление движению, которое необходимо преодолеть для достижения проектного проникновения
  • Свободное место и запас на площадке
  • Наличие кранов и
  • Ограничения по шуму, которые могут действовать в данной местности.

Способы забивки свай (вытесняющие сваи)

Методы забивки свай можно разделить на следующие категории:

  1. Падение груза
  2. Взрыв
  3. Вибрация
  4. Домкрат (ограничен микровалкой)
  5. Струя

Метод забивки сваи ударным молотком

Молоток, примерно равный весу сваи, поднимается на подходящую высоту в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи.Это простая форма молота, используемая в сочетании с легкими рамами и испытательными сваями, где может быть неэкономично доставить паровой котел или компрессор на площадку для забивания очень ограниченного количества свай.

Существует два основных типа отбойных молотков:

  • Паровые или пневматические молоты одностороннего действия
  • Молоты свайные двустороннего действия

Пар или сжатый воздух одностороннего действия представляют собой массивный груз в форме цилиндра. Пар или сжатый воздух, поступающие в цилиндр, поднимают его вверх по неподвижному штоку поршня.В верхней части хода или на меньшей высоте, которой может управлять оператор, подача пара прекращается, и цилиндр свободно падает на свайный шлем.

Свайные молоты двустороннего действия могут приводиться в движение паром или сжатым воздухом. Для этого типа молотка не требуется сваебойная рама, которую можно прикрепить к верхней части сваи с помощью направляющих для ног, при этом свая будет направляться с помощью деревянного каркаса.

При использовании с свайной рамой задние направляющие прикрепляются к молотку болтами для зацепления с направляющими, и используются только короткие направляющие для ног, чтобы предотвратить перемещение молота относительно верхней части сваи.Молоты двустороннего действия используются в основном для забивки шпунтовых свай.

Рисунок 1: Забивка сваи молотком

Забивка сваи вибрацией

Вибромолоты обычно имеют электрический или гидравлический привод и состоят из вращающихся в противоположных направлениях эксцентриковых масс внутри корпуса, прикрепленного к головке сваи.

Амплитуда вибрации достаточна для преодоления поверхностного трения по сторонам сваи.Вибрационные методы лучше всего подходят для песчаных или гравийных почв.

Гидравлическая очистка : для облегчения проникновения сваи в песок или песчаный гравий можно использовать водоструйную очистку. Однако этот метод имеет очень ограниченный эффект от твердых глин или любых почв, содержащих большое количество крупного гравия, булыжников или валунов.

Способы бурения (несмещающие сваи)

Шнек непрерывного действия (CFA)

Оборудование состоит из мобильной базовой тележки, оснащенной лётным шнеком с полым штоком, который вращается в земле на необходимую глубину пиллинга.Чтобы сформировать сваю, бетон помещается через шнек, когда он извлекается из земли.

Шнек снабжен защитным колпачком на выпускном отверстии в основании центральной трубы и вращается в землю с помощью установленного сверху роторного гидравлического двигателя, который движется на держателе, прикрепленном к мачте.

При достижении необходимой глубины через полый шток шнека перекачивается высокопрочный бетон, и под давлением бетона защитный колпак снимается.

При вращении шнека в том же направлении, что и на этапе бурения, грунт выталкивается вертикально, когда шнек извлекается, и сваи формируются путем заполнения бетоном.

В этом процессе важно, чтобы вращение шнека и поток бетона согласовывались, чтобы избежать обрушения сторон отверстия над бетоном на нижнем витке шнека. Это может привести к образованию пустот в бетоне, заполненном грунтом.

Метод особенно эффективен на мягком грунте и позволяет устанавливать различные буронабивные сваи различного диаметра, способные проникать в самые разные грунтовые условия.Тем не менее, для успешной работы роторного шнека почва должна быть достаточно свободной от корней деревьев, булыжников и валунов, и она должна быть самонесущей.

Во время работы шнек поднимает немного почвы вверх, что позволяет поддерживать в ней поперечные напряжения и сводить к минимуму образование пустот или чрезмерное рыхление почвы. Однако, если вращение шнека и продвижение шнека не совпадают, это приводит к удалению почвы во время бурения, что может привести к обрушению боковой части отверстия.

Рисунок 2: Процесс непрерывного полета шнека

Недостаточно

Особенность буронабивных свай, которая иногда используется, чтобы использовать несущую способность подходящих пластов за счет увеличения основания. Для использования этого метода почва должна быть способной к открытию без опоры.

Идеально подходят жесткие и твердые глины, такие как лондонская глина. В закрытом положении инструмент для подпотока устанавливается внутри прямой секции ствола сваи, а затем расширяется в нижней части сваи для создания подпотока, показанного на рис.3.

Обычно, после установки и перед заливкой бетона, опускают клетку, несущую человека, и осматривают шахту и нижнюю часть сваи.

Рисунок 3: a) Гидравлическое оборудование для роторного бурения b) Шнек непрерывного действия, c) Открытое положение инструмента для проходки скважин

.

Смотрите также