Главное меню

Расчет по материалу сваи


pile2LIRA Расчет свай по материалу

relaxyn2009, да, я про это: "Принятая в пункте расчетная схема предназначена для учета продольного изгиба свай, свай-оболочек и свай-столбов (определения гибкости) и НЕ ДОЛЖНА ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ в их сечениях".

Для упрощения рутинных расчетов свай по трем составляющим официально разрешили использовать ЭВМ. При этом предполагается, что аналитическое решение предложенное в ранее изданных документах, будет совпадать с расчетами на ЭВМ.

Так как теория расчета никак не изменилась, то новый порядок расчета не имел бы смысла, хотя бы потому, что формула 7.1 СП 24.13330.2011 встречается во всех ранее изданных документах по проектированию свай.

Расстояние l1 (формула 7.1 СП 24.13330.2011 или формула 7.1 СП 50-103-2003) это ни что не иное, как расчетная длина сваи, которую надо использовать расчете свай по материалу (например, в Лире), когда уже были получены усилия.

Вводить это значение следует, когда (закладка ЖБ/Задание параметров для ж/б конструкций/Тип) стержню присваивается расчетная длина сваи.

А длины свай, которые необходимо смоделировать в расчетной схеме для получения расчетных усилий в стержне для дальнейших расчетов в Лире, необходимо принимать по СП 50-102-2003, Приложение Д, п. Д.3:"Под глубиной l следует понимать фактическую глубину погружения свай при отпирании их на дисперсный или скальный грунт в случае отсутствия заделки (забуривания) в него. В случаях когда набивные и буровые сваи, сваи-оболочки или сваи-столбы заделаны не менее чем на 0,5 м в невыветрелый скальный грунт...". То же самое есть и в"РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ", 1980.

Полезная информация на этот счет есть в следующих изданиях:

1. Шапиро Д.М. "Теория и расчет модели оснований и объектов геотехники" 2012, с.99 и т.д (своеобразное пособие к СП 22.13330.2011 и СП 24.13330.2011)

2.Силин и др. "Проектирование свайных фундаментов глубокого заложения", 1981, стр.119 и т.д.

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

Расчет свайных фундаментов.Пример расчета-Энциклопедия

Заключается в определением числа свай ф-те< n >, необходимо для восприятия вертикальной нагрузки N от веса здания, ростверка и рациональном размещение свай в плане

Предварительно определяют расчетное сопротивление <Ф> одиночной сваи, погруженной в грунт до расчетной глубины, затем число свай <n>

 

Определение расчетного сопротивления одиночной сваи-стойки.

 

Свая –стойка работает на сжатие как стержень, передающий на грунт нагрузку <N> только острием. Трением грунта о боковую поверхность сваи пренебрегают и считают, что свая стойка по длине сжата постоянной нагрузкой N, приходящейся на нее от ростверка. Влияние продольного изгиба на сваю-стойку, окруженную по всей длине грунтом, также не учитывают и принимают, что свая центрально сжата.

Несущая способность сваи определяется из условий работы материала, из которого она изготовлена, и грунта в который она погружена. Для определения несущей способности свай по грунту существует несколько способов: практический, расчет по формулам и таблицам, динамический и по данным испытания статической нагрузкой.

По несущей способности грунта основания сваи рассчитывают по формуле:

(2) N≤Ф/g =F. где N-расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, Ф- расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи (иначе несущая способность сваи), g - коэффициент надежности (при определении несущей способности сваи расчетом: по результатом динамичного испытанияg =1.4; при ее определение по результатам полевых испытаний сжатия нагрузкойg =1.25; F- расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

Несущую способность сваи-стойки по грунту определяется по формуле:

(3) Ф=c *R*A, гдеc - коэффициент условия работы, принимаемый =1;

А-площадь опирания сваи на грунт;

 R- расчетное сопротивление сжатого грунта или скальной породы под нижним концом свай, назначаемое для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные породы, глинистые грунты твердой консистенции, равным 20мПа.

Несущая способность висячих свай по грунту определяется двумя составляющими: первая зависит от сопротивления грунта под нижним концом сваи, а вторая от сопротивления грунта по ее боковой поверхности:

(4) Ф=c *(cR*R*A+u∑cfi * fi*li), гдеc -коэффициент условий работы сваи в грунте=1, cR иcfi -коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом сваи и по ее боковой поверхности; R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А- площадь опирания сваи на грунт, принимаемая по площади поперечного сечения сваи; fi - расчетное сопротивление i-го cлоя грунта основания по боковой поверхности сваи; li- толщина i-го слоя грунта, прорезываемого сваей.

Расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную сваю по материалу определяется по формуле:

 (5) N=c (cb*Rb*A+Rcs*As), где c - коэффициент условий работы, принимаемый для свай, изготовляемых в грунте, равным 0,6; для остальных =1, cb - коэффициент условий работы бетона,

Rb- расчетное сопротивление бетона сжатию,

A- площадь поперечного сечения бетона свай,

Rsc- расчетное сопротивление арматуры сжатию,

As- площадь арматуры

Из этих двух значений выбирают наименьшее, принимаемое за несущую способность сваи.

Расчет и проектирование свайных фундаментов осуществляется в такой последовательности:

1.Рассчитывают нагрузки на уровне спланированной отметки земли

2. Назначают глубину заложения подошвы ростверка.

3.Выбирают тип, вид и назначают предварительные размеры свай.

4. Определяют несущую способность свай по грунту и материалу.

5. Рассчитывают требуемое число свай в фундаменте по формуле :

(6) n=N g /Ф, где - коэффициент надежности, равный 1.4;

Ф- наименьшая несущая способность одной сваи.

6.Размещают сваи в плане и устраивают ростверк.

 

Определение несущей способности сваи.

Пример №1

 

Определить расчетную нагрузку, допускаемую на железобетонную висячую сваю по грунту. Марка сваи С 4,5-30. длина сваи-L=4.5м, ширина В-0.3м: длина l-0,25м. Грунт основания – песок средней крупности, средней плотности, мощностью слоя 4,5м. Свая забита с помощью дизель-молота до глубины 4м.

Решение

по т.VI.3 приложенияVI определяют значение коэффициента cR =1 иcf =1.

Площадь поперечного сечения сваи А = ВхВ=0,09м2. периметр поперечного сечения сваи и=0,3*4=1,2м. По таблице VI.1 для песка средней плотности, средней крупности и при глубине погружения сваи 4м, находим R=3.2 мПа.

Для определения расчетной силы трения по боковой поверхности пласт грунта, прорезываемый сваей, делим на слои высотой не более 2м.

По т.VI.2 при средней глубине первого слоя грунта h2=1м для песка средней плотности, средней крупности определяем fi=0.035; находим h3=2м+1м=3м, f2=0,048.

По формуле (4) Ф=c *(cR*R*A+u∑cfi * fi*li) = 1(1,0*3,2*0,09+1,2*1,0(0,035*2+0,048*2))(100)=504000Н= 504кн

Допускаемая расчетная нагрузка на сваю по формуле

(2) N≤Ф/g =504/1,4=360Кн.

Пример №2.

 

Определить расчетную нагрузку, допускаемую на сваю-стойку С10-40, имеющую ширину в=0.4м, опирающуюся нижним концом на скальный грунт. Свая армирована продольной арматурой из 4¯18А-II бетон В15 d =1.4

 Решение:

Площадь поперечного сечения сваи A=0,4*0,4=0,16м2.

Несущая способность сваи стойки по грунту определяется по формуле:

Ф= c *R*A , допустимая расчетная нагрузка на сваю-стойку

N=F=Ф/g =3200/1,4 = 2286кН

c =1; R=20 мПа;

Ф=1*20*1600(100)=3200000Н=3200кН = 3.2Мн

Несущая способность сваи - стойки по материалу.

N=c (cb*Rb*A+Rcs*As),

c=1        cb=1

Rb=8.5мПа

Rsc=280Мпа

As=10,18 см2( по таб.7)

N=1(1*8.5*1600+280*10.18)(100)=1645040Н =1645кН

Из 2-х значений выбираем меньшее:N = 1645кН – допускаемая нагрузка на сваю – стойку.

 ЛИТЕРАТУРА

1.  Цай Т. П., Бородин М. К. «Строительные конструкции» М: Стройиздат, 1984. Т.1

2.  Цай Т. П.. Бородин М. К. «Строительные конструкции» М.: Стройиздат, 1984. Т.2

3.  Павлова А. И. «Сборник задач по строительным конструкциям» М.:Инфра-М, 2005.

4.  Кувалдин А. Н., Клевцова Г. С. «Примеры расчёта жезобетонных конструкций зданий» М: Стройиздат, 1976.

5.  Берлинов М. В., Ягупов Б. А. «Примеры расчёта оснований и фундаментов» М.: Стройиздат, 1986.

6.  Гаевой А. Ф., Усик С. А. «Курсовое и дипломное проектирование промышленных и гражданских зданий»

Л.: Стройиздат, 1987.

 

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

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

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.

 

Калькулятор бетона

Калькулятор бетона оценивает объем и вес бетона, необходимые для покрытия данной площади. Покупка немного большего количества бетона, чем предполагаемый результат, может снизить вероятность недостатка бетона.

Плиты, квадратные опоры или стены

Отверстия, колонны или круглые опоры

Круглая плита или труба

Барьер для бордюра и желоба

Лестница


Calculator RelatedVolume Calculator

Бетон - это материал, состоящий из ряда крупных заполнителей (твердых частиц, таких как песок, гравий, щебень и шлак), связанных с цементом.Цемент - это вещество, которое используется для связывания материалов, таких как заполнитель, путем прилипания к указанным материалам, а затем отверждения со временем. Хотя существует много видов цемента, портландцемент является наиболее часто используемым цементом и входит в состав бетона, раствора и штукатурки.

Бетон можно приобрести в различных формах, в том числе в мешках по 60 или 80 фунтов, или доставить в больших количествах специализированными автобетоносмесителями. Правильное перемешивание необходимо для производства прочного однородного бетона.Он включает в себя смешивание воды, заполнителя, цемента и любых желаемых добавок. Производство бетона зависит от времени, и бетон необходимо укладывать до того, как он затвердеет, поскольку он обычно готовится в виде вязкой жидкости. Некоторые бетоны даже предназначены для более быстрого затвердевания в тех случаях, когда требуется быстрое время схватывания. В качестве альтернативы, на некоторых заводских установках бетон смешивается в сушильных формах для производства сборных железобетонных изделий, таких как бетонные стены.

Процесс затвердевания бетона после его укладки называется отверждением и представляет собой медленный процесс.Обычно для достижения более 90% окончательной прочности бетону требуется около четырех недель, а укрепление может продолжаться до трех лет. Обеспечение того, чтобы бетон был влажным, может увеличить его прочность на ранних стадиях отверждения. Это достигается с помощью таких методов, как напыление на бетонные плиты составов, которые создают пленку поверх бетона, которая удерживает воду, а также за счет образования луж, когда бетон погружается в воду и оборачивается пластиком.

.

Расчет несущей способности сваи - одиночная и групповая сваи

Расчет несущей способности сваи определит предельную нагрузку, которую свайный фундамент может принять в условиях эксплуатационной нагрузки. Эта способность также называется несущей способностью свай.

Устанавливаемые сваи могут быть одиночными или групповыми. Следовательно, расчет нагрузки для одиночной и групповой свай будет различным. Это делается для заданных условий нагрузки или размера фундамента.

Здесь расчет несущей способности как для одиночных, так и для групповых свай.

Расчет несущей способности одиночной сваи

Здесь необходимо определить вертикальную нагрузку и горизонтальную нагрузку, действующую на сваю.

Расчет вертикальной нагрузки

Рис.1: Вертикальная нагрузка на сваю

Допустимое сопротивление сжатию R ac одиночной сваи обеспечивается концевым подшипником F eb и поверхностным трением для каждого слоя F sf . Таким образом,

Rac = Feb + Total (Fsf) Ур.1

Таким образом, максимальная сжимающая рабочая нагрузка, которую может выдержать одиночная свая, равна ее общему сопротивлению R ac, за вычетом собственного веса сваи W. Таким образом,

Nser Eq.2

Свая может также выдерживать растягивающую нагрузку. Максимальная рабочая нагрузка при растяжении, которую может выдержать свая, составляет

.

Крыса = Всего (Fsf) + W Уравнение 3

Детали исследования почвы предоставят подробную информацию о концевом подшипнике и величине поверхностного трения.Эти значения получены путем испытательных нагрузок и энергетических процедур забивания свай. Эти предельные значения делятся на частный коэффициент запаса прочности от 2 до 3, чтобы получить допустимые значения F eb и F sf .

Расчет горизонтальной нагрузки

Рис.2: Горизонтальная нагрузка на сваи

Двумя основными факторами, ограничивающими горизонтальную вместимость сваи, являются:

  1. Максимальный прогиб конструкции
  2. Конструктивная способность сваи

Максимальная горизонтальная способность для данного прогиба определяется по модулю реакции земляного полотна (кН / м3).Существует несколько методов определения модуля реакции земляного полотна.

Расчет допустимой нагрузки на сваи

Для того, чтобы выдерживать большие нагрузки, сваи располагаются группами. Сваи располагаются группами, что позволяет уменьшить размер и стоимость строительства свайной шапки.

Рис.3.Групповая вместимость сваи

Без помех Несущая способность и требуемые условия забивки достигаются за счет обеспечения минимального свободного расстояния между сваями.Это расстояние будет равно удвоенному диаметру сваи.

Рис.4. Минимальное расстояние между сваями

Общая вертикальная эксплуатационная нагрузка на группу свай не должна превышать грузоподъемность группы, которая определяется по формуле:

Групповая нагрузка = групповая способность к трению + несущая способность на конце группы

= 2D (L + K) k1 + BLk2 Уравнение 4

Где k1 и k2 - коэффициенты почвы. Нагрузки на отдельные сваи в группе ограничены несущей способностью одной сваи.

.

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 в 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 обязательно 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

.

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 расчета 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 подпочвы [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:

.

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 емкость 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 почвы 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 на почву за счет поверхностного трения.Этот процесс забивания 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. Следовательно, свая не может передавать точную величину нагрузки, 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. Процесс забивки 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 твердая, 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 разрыв 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 быть использована 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 в соленой воде они подвергаются нападению морских бурильщиков

Бетонные сваи

Бетонные сваи можно разделить на сборные и монолитные:

Сборные бетонные сваи или сборные бетонные сваи

формируется и армируется из высококачественного контролируемого бетона. Обычно используется квадратное (см. Рис. 1-4 b), треугольное, круговое или восьмиугольное сечение, 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 забивается 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 в сдавливающем грунте, например, мягкие глины, ил и торфяной материал груды 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 нижними пятками 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 труба приподнимается 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 труб с холодной водой. 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 забивается под землей автоматическим молотком до достижения пахотной земли 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.
  • Крепкая свая : эта свая во многом похожа на симплексную, 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:
  • Ворс Штрауса : Очень похож на ворс Simplex, но без каблука. С помощью специальных приспособлений из труб можно удалить грунт и 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 выдерживать 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, оставляя отверстия для подключения сжатый воздух, чтобы можно было удалить фильтрат, затем бетон заливается в соотношении 1: 4.
  • Куча Раймонда : Состоит из цилиндрических стружек, расположенных друг в друге, диаметром 40–60 см в верхней части ворса и 20–28 см в нижней части. Он ударяется изнутри 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 грунта, 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 достаточны 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 подлежит последующему контролю.

- 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 коррозию 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 жестких и очень длинных прогонов.

+ Может перевозить тяжелые грузы.

- Сваи будут разъедать,

- Относительно легко отклоняется во время движения.

- Относительно дороги.

Сваи композитные

Сочетание разных материалов в одном ворсе. Как указывалось ранее, часть деревянной сваи, установленная над грунтовыми водами, может быть уязвима для нападения насекомых и разложения. Чтобы избежать этого, бетонная или стальная свая используется выше уровня грунтовых вод, а 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 забивки сваи в землю 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 производства 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 нестабильных грунтах, таких 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 смещения: буронабивные сваи, в частности, предварительно сформированные сваи и сваи с заделкой из раствора или бетона.

Это сменные сваи:

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

Типы свайных фундаментов, основанные на методе строительства

Существует три типа свайных фундаментов в зависимости от методов их строительства: забивные сваи, монолитные сваи, забивные и монолитные сваи.

Типы свайных фундаментов по способу строительства

1. Фундамент забивной свай

Забивной свайный фундамент может быть бетонным, стальным или деревянным. Эти сваи предварительно собираются перед размещением на строительной площадке.Забивные сваи бетонные - сборные. Эти сваи забиваются с помощью свайного молота.

Когда эти сваи забиваются в зернистый грунт, они вытесняют равный объем грунта. Это способствует уплотнению почвы по бокам свай и приводит к ее уплотнению. Сваи, уплотняющие прилегающий к нему грунт, также называются уплотняющими сваями. Такое уплотнение почвы увеличивает ее несущую способность.

Насыщенные илистые и связные почвы имеют плохую дренажную способность.Таким образом, эти грунты не уплотняются при бурении забивных свай. Для уплотнения почвы необходимо слить воду. Таким образом, напряжения, возникающие рядом с сваями, должны восприниматься только поровой водой. Это приводит к увеличению порового давления воды и снижению несущей способности почвы.

2. Монолитные свайные фундаменты

Забивные сваи бетонные. Эти сваи сооружаются путем сверления отверстий в земле на необходимую глубину и последующего заполнения ям бетоном.Армирование также используется в бетоне в соответствии с требованиями. Эти сваи имеют небольшой диаметр по сравнению с буронабивными сваями.

Монолитные сваи - это сваи с прямыми буронами или с одной или несколькими забивными сваями через определенные интервалы. Сваи с одной или несколькими луковицами называются недоработанными сваями.

3. Забивные и монолитные сваи

Забивные и монолитные сваи обладают преимуществами как забивных, так и монолитных свай. Порядок установки забивной и монолитной сваи следующий:

Стальная оболочка диаметром сваи забивается в землю с помощью оправки, вставленной в оболочку.После забивания оболочки оправку снимают и заливают в оболочку бетон.

Оболочка изготавливается из гофрированного и армированного тонкого стального листа (однотрубные сваи) или труб (сварные трубы Armco или обычные бесшовные трубы). Сваи этого типа называются сваями оболочечного типа.

Безоболочечный тип образуется путем снятия оболочки во время укладки бетона. В обоих типах свай дно оболочки закрыто коническим наконечником, который можно отделить от оболочки.Путем выталкивания бетона из оболочки в сваях обоих типов может образоваться увеличенная луковица. К этому типу относятся сваи франки. В некоторых случаях оболочку оставляют на месте, а трубу забетонируют. Этот тип сваи очень часто используется при наваливании на воду.

.

Смотрите также