Несущая способность винтовых свай
Винтовая свая (ВС) способна выдерживать значительные осевые нагрузки. Проседание происходит не по причине деформации от нагрузки, а по причине слабой несущей способности грунта, на который опирается свая.
Очевидно, что наилучшими грунтами для опоры ВС являются пески, кроме мелких и очень влажных, а также твердые сухие глины, щебенистые и гравийные грунты. Несущую способность сваи можно увеличить за счет большего количества, увеличения диаметра лопасти и перераспределения нагрузки.
Иногда у покупателя возникает желание предварительно рассчитать сколько и каких ВС понадобится. Под строение 10х10 м устанавливают 4 угловые сваи, затем равномерно расставляют остальные с условием расстояния между ними не более 3-метров. Дополнительно устанавливают под несущими внутренними стенами. Всего получится не менее 25 штук. Затем рассчитывают диаметр сваи и лопасти, определить длину с учетом глубины установки и перепада высот свайного поля.
Выполняем расчет:
- Находим вес дома вместе с ростверком. Учитываем вес несущих внешних и внутренних стен, вес перекрытий пола, мансарды, стропильной системы, крыши – вычисляется суммированием веса, используемого материала.
- Затем добавляют вес полезной нагрузки – площадь дома умножают на 150 кг/м2
- Прибавляют снеговую и ветровую нагрузки – это еще примерно 140 кг/м2 на площадь проекции крыши.
- Затем результат умножают на коэффициент запаса прочности 1,2 и получают полную нагрузку на фундамент. Допустим получили 50 т.
Узнаем нагрузку на винтовую сваю 50/25= 2,0 т. Возьмем 108-сваю с лопастью диаметром 300 мм, находим площадь лопасти: 3,14х30х30/4=706,5 см2. Теперь смотрим на таблицу и находим тип грунта, на который будет опираться свая. Допустим 3 кг/м2. Умножаем площадь лопасти 706,5х3 – получим 2,2 т. Такую нагрузку выдержит грунт.
Нагрузка на винтовую сваю зависит от веса строения. Например, для легкого забора из сетки рабица подойдут 57 мм или 76 мм сваи, под ворота лучше заказывать 89 или 108 мм. Длина рассчитывается глубиной установки. Допустим надо установить ВС на глубине 1,7 м. Если взять 2,5 метра, то она будет возвышаться 0,8 метра над уровнем земли. ВС обрезаются не менее 15 — см, от верхнего конца, потому что имеют отверстия для крепления приспособления для ввинчивания. Останется 0,6 м от уровня земли.
| Винтовая свая/диаметр лопасти, мм | Нагрузка, тонн | |
| Диаметр 57/200 | 1-1.5 |
Забор сетка рабица, открытое крыльцо, настилы и т. д.
|
| Диаметр 76/250 | 2-2.5 | Заборы из профнастила, веранды, легкие хозяйственные постройки, беседки и т.д. |
| Диаметр 89/250 | 3-4 | Бани, легкие каркасные дома, сараи, хоз. блоки, пристройки открытого и закрытого типа и т.д |
|
Диаметр 108/300 |
5-7 | Дома каркасные, брусовые, из сруба, бани и т.д. |
| Диаметр 133/350 | 8-10 |
Тяжелые деревянные дома из бруса и бревна, промышленные объекты. |
Нагрузка на винтовые сваи:
- Несущая способность сваи от 1,5 т для 57 мм с лопастью 200 мм, до 8-9 т для 133 мм с лопастью 350 мм. Для деревянного дома чаще заказывают 108 мм с лопастью 300 мм.
Для дачных домов и легких строений сгодится 89 мм ВС с лопастью 250 мм. - ВС следует выбирать по несущей способности грунта, на который будут опираться.
- Снизить нагрузку винтовой сваи можно следующим способом:
Для дачных домов и легких строений сгодится 89 мм ВС с лопастью 250 мм.- увеличить диаметр лопасти;
- перераспределить нагрузку от веса строения на дополнительные ВС;
- установить ВС в грунт с высокой несущей способностью.
Компания имеет многолетний опыт монтажа ВС в Подмосковье. Специалисты подберут правильную глубину установки ВС. После пробного завинчивания, которое необходимо в исключительных случаях, заказчик точно будет знать сколько и каких свай понадобится для монтажа фундамента. Для оформления заявки на пробное ввинчивание и получение расчета позвоните по номеру телефона 8-495-127-05-63 или оставьте заявку по форме обратной связи на сайте.
Несущая способность винтовой сваи, Устройство винтовых свай
Винтовой сваей называется труба из стали с приваренной к ней лопастью.
К другой стороне трубы закрепляется оголовок, который предназначен для фиксации основания дома.
Лопасть позволяет уплотнять грунт при ввинчивании сваи. Это намного повышает общую устойчивость фундамента.
Диаметр винтовых свай колеблется в широком диапазоне – от 50 до 300 мм. Диаметр сваи характеризует её несущую способность и способ установки. Наиболее универсальные сваи диаметром 100-108 мм.
Длина сваи
Средняя длина свай около 2,5-3 метра, однако при их ввинчивании в слои вечной мерзлоты или зыбкого грунта, длина может увеличиваться. Несущая способность одной сваи такого диаметра от 4 до 6 тонн. Наконечник сваи должен опираться на твердый грунт. Глубина его залегания определяется пробным завинчиванием. Как правила для наших почв выбираются сваи 3-3,5 м (сваи берут с запасом и потом подрезают, т.к. они редко встают на одном уровне)
Толщина стенки
- СВС Сваи винтовые со сварной лопастью
- НКТ – б/у трубавсе что выше 5,5
- СВЛ Сваи винтовые с литым наконечником
Диаметр лопасти наконечника ширина лопасти позволяет свае успешно противостоять выдергивающим и сжимающим нагрузкам.
В соответствии с технологиями сваи могут иметь разные покрытия, что влияет на срок службы фундамента.
Несущая способность винтовой сваи
Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента, являются:
- вес стоящегося сооружения
- несущая способность грунтов под ним.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это – полевые работы, лабораторных исследований и технический отчет.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под госэкспертизу не попадает и такого рода изыскания проводят самостоятельно.
Исследование грунта для монтажа винтовых свай
Несущая способность грунта
ТАБЛИЦА 1 — определения несущей способности винтовых свай
В среднем нагрузка на винтовую сваю не должна превышать 5 тонн
| Пластичность (для глины) | Расчётное сопротивление грунта (кг/квюсм) | Несущая способность винтовой сваи 89×300 при глубине залегания лопасти | ||||
| 1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м | |||
| Глина | Полутвердая | 6 | 4,7 | 5,4 | 6 | 6,7 |
| Тугопластичная | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
| Мягкопластичная | 4 | 3,7 | 4,4 | 5 | 5,8 | |
| Супеси и Суглинки | Полутвердая | 5,5 | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
| Тугопластичная | 4,5 | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 6 | |
| Мягкопластичная | 3,5 | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 | |
| Лёсс | Мягкопластичная | 1 | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
| Пески | Средние | 15 | 9 | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
| Мелкие | 8 | 5,6 | 6,3 | 7 | 7,7 | |
| Пылеватые | 5 | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 | |
ТАБЛИЦА 2
Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зонеφ1, град. |
Коэффициенты | Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1, град. | Коэффициенты | ||
| α1 | α2 | α1 | α2 | ||
| 13 | 7,8 | 2,8 | 24 | 18 | 9,2 |
| 15 | 8,4 | 3,3 | 26 | 23,1 | 12,3 |
| 16 | 9,4 | 3,8 | 28 | 29,5 | 16,5 |
| 18 | 10,1 | 30 | 38 | 22,5 | |
| 20 | 12,1 | 5,5 | 32 | 48,4 | 31 |
| 22 | 15 | 7 | 34 | 64,9 | 44,4 |
ТАБЛИЦА 3
| Тип грунта |
Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2 |
Несущая способность винтовой сваи, кг | ||||
| ВСГ-1 73/250 | ВСГ-1 89/300 | |||||
| плотный | ср. плотн |
плотн | ср. плотн | плотн | ср. плотн | |
| Крупный гравелистый песок | 13 | 12 | 6378 | 5888 | 9185 | 8478 |
| Песок средней крупности | 12 | 11 | 5888 | 5397 | 8478 | 7772 |
| Мелкий маловлажный песок | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Мелкий песок, насыщенный влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Супеси сухие | 5 | 4 | 2453 | 1963 | 3533 | 2826 |
| Супеси, насыщенные влагой | 3 | 2 | 1472 | 981 | 2120 | 1413 |
| Суглинки сухие | 4 | 3 | 1963 | 1472 | 2826 | 2120 |
| Суглинки, насыщенные влагой | 3 | 1 | 1472 | 491 | 2120 | 707 |
| Глины сухие | 6 | 2,5 | 2944 | 1227 | 4239 | 1766 |
| Глины, насыщенные влагой | 4 | 1 | 1963 | 491 | 2826 | 707 |
ТАБЛИЦА 4
| Диаметр ствола | 57 | 89 | 108 | 114 | 168 | 219 | 219 |
| Стенка | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 8 | 6 | 8 |
| Диаметр винта | 200 | 300 | 300 | 300 | 450 | 600 | 600 |
| Длина ствола, м | кг | кг | кг | кг | кг | кг | кг |
| 2 | 2162 | 3906 | 4113 | 5366 | 14878 | 24199 | 28019 |
| 2,5 | 2440 | 3977 | 4604 | 6086 | 16731 | 26180 | 30761 |
| 3 | 2717 | 4771 | 5094 | 6807 | 18584 | 28161 | 33503 |
| 4 | 3273 | 5635 | 6075 | 8248 | 22290 | 32123 | 38987 |
| 5 | 3828 | 6500 | 7056 | 9688 | 25996 | 36085 | 44472 |
| 6 | 4384 | 7365 | 8037 | 11129 | 29702 | 40046 | 49956 |
Как определить тип грунта
Песок – его видно невооруженным глазом.
Размер песчинок 0,25 — 5 мм — песок считается крупным, до 2 мм, то — средней плотности. Потому как песок не меняет своих свойств при намокании, он является непучинистым.
Супесь — смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30 %. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин.
Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом. Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта.
Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.
Винтовые сваи | Cyntech Group
Спиральные сваи (также известные как винтовые сваи или винтовые сваи) изготавливаются с использованием стальных валов со спиральными витками различных размеров в соответствии с конкретными грунтовыми условиями. Наши системы винтовых свай — это проверенное решение для глубокого фундамента, идеально подходящее для нефтегазовой, энергетической, промышленной, железнодорожной и коммерческой деятельности.
По сравнению с другими типами фундаментов винтовые сваи сокращают трудозатраты, материалы, оборудование и время установки.
Видео файл
Преимущества
Ускоренный график строительства
Без земляных работ, без грунта
Установка не подвержена влиянию погодных условий
Грузоподъемность подтверждена во время установки
Отсутствие вибраций при установке
Идеально подходит для мест с ограниченным доступом
Строительство, не затронутое высоким уровнем грунтовых вод
Съемные и многоразовые
Устанавливаются с обычным строительным оборудованием (экскаватором, мини-погрузчиком или тележкой)
Легкий вес, простота в обращении и транспортировке
Минимальная необходимая площадь для укладки
Низкая стоимость
Применение
Типичные области применения наших винтовых свайных фундаментов:
- Конструкционная поддержка (сжатие или растяжение) как для постоянных, так и для временных конструкции
- Замена любого глубокого фундамента, где рассматриваются деревянные, бетонные, стальные или шнековые сваи
- Трубные эстакады, мосты для труб
- Фундаменты опор ЛЭП и фундаменты подстанций
- Железнодорожный транспорт — оборудование для воздушных линий, стабилизация/улучшение грунта, платформы и т. д.
- Оборудование и здания на салазках
- Плиты перекрытий зданий и оборудования
- Фундаменты уличных фонарей и мосты с дорожными знаками
- Клапаны и скребковые ловушки, коллекторы
- Сооружения в зонах повышенной сейсмичности
- Укрепление существующих фундаментов
д.Стойкость к землетрясениям
Если вы работаете в сейсмоопасной зоне, решением могут стать винтовые сваи. Они могут выдерживать боковые смещения и растягивающие усилия, а также обладают устойчивостью к нагрузкам и эластичностью.
В то время как потеря поверхностного трения часто является проблемой для других вариантов забивки свай, винтовые сваи являются исключением, поскольку они представляют собой глубокие фундаментные сваи со значительной несущей способностью. Спиральные сваи обеспечивают меньшее снижение мощности из-за потерь на трение вала во время разжижения грунта, и на протяжении всего процесса нагрузки на растяжение поддерживаются спиралью.
Как только достигается необходимая глубина ниже зоны разжижения, там размещается спираль, чтобы выдерживать растягивающие нагрузки при сейсмическом событии.
Технологический процесс
Наши инженеры разработают фундамент на винтовых сваях по индивидуальному заказу в соответствии с вашими потребностями, используя стандартные данные испытаний грунта и нагрузки.
Винтовые сваи обычно устанавливаются с помощью стандартных гусеничных или колесных экскаваторов с навесным моментным двигателем, который контролирует крутящий момент, достигаемый во время установки, для обеспечения предсказуемой мощности сваи. Окончательное значение крутящего момента берется на последнем 1 м продвижения, чтобы убедиться, что свая достигает требуемой расчетной грузоподъемности, прежде чем заканчиваться на правильном опорном уровне.
Винтовые сваи ввинчиваются в грунт до заданных (проектных) несущих слоев путем вращения стальных валов с помощью моментного двигателя, прикрепленного к экскаваторной установке/установке.
Они не забиваются, не вибрируют и не требуют рытья или бурения ямы, поэтому почва вокруг сваи остается нетронутой и не образуется отвалов.
Несколько стальных секций соединены болтовым соединением, и секции добавляются для достижения общей глубины сваи.
Отдельные винтовые сваи могут выдерживать нефакторизованные (SWL) осевые нагрузки до 2000 кН (450 тысяч фунтов) и поперечные нагрузки свыше 250 кН (50+ тысяч фунтов) в зависимости от геотехнических условий. Значительно более высоким боковым силам можно противостоять, забивая сваю или добавляя бетонный воротник к верхней части сваи.
Подробное понимание подповерхностных условий, особенно типа грунтовых слоев, уровней слоев и прочности (значения SPT ‘N’) на глубине, необходимо для правильной интерпретации требуемой конструкции и допустимых крутящих моментов.
По завершении верх сваи может быть соединен различными способами с конструкцией путем прямого соединения стальной фланцевой пластины или соединения пластины/армирования с бетоном.
Крутящий момент контролируется во время установки, чтобы обеспечить предсказуемую грузоподъемность сваи, и мы можем безопасно и экономично достичь высокой предельной грузоподъемности.
Винтовая свая может быть установлена за считанные минуты с использованием стандартного оборудования, такого как тележка с опорой, экскаватор или экскаватор.
Производство спиральных свай
Для всех заказчиков и проектов в США мы производим 100 % винтовых свай, удлинителей свай и наголовников на нашем предприятии в Хьюстоне (Плантерсвилл), штат Техас, тогда как наше предприятие в Калгари, Альберта обслуживает рынки Канады и других стран. . Наши современные мастерские включают автоматическую резку, гибку и сварку с ЧПУ для обеспечения точного и одинакового качества всех деталей.
Мы производим винтовые сваи и наголовники всех размеров и конфигураций, от 1,5 дюймов (38 мм) до 1,75 дюймов (44 мм) высокопрочных цельных анкеров квадратного сечения, до 42 дюймов (1067 мм) в диаметре свай с круглым стволом.
Общая производственная мощность наших предприятий составляет 50 000 тонн в год с возможностью быстрого расширения по мере необходимости. Кроме того, мы выполняем свыше 40 000 футов (12 000 м) сварочных работ в месяц. При необходимости мы можем максимизировать производительность, распределяя работу между нашими производственными цехами, что позволяет нашим командам укладываться в сроки вашего проекта.
Наша программа обеспечения качества была разработана в полном соответствии со стандартом обеспечения качества ISO 9001:2015, обеспечивая постоянное улучшение, согласованность услуг и продуктов, а также полную прослеживаемость материалов.
Винтовые свайные фундаменты для высотных зданий
Информационный лист
Спиральные свайные фундаменты для шумозащитных ограждений
Информационный лист
Винтовые свайные фундаменты для ЛЭП и подстанций
Информационный лист
Винтовые свайные фундаменты для модульных сооружений
Информационный лист
Система винтовых свай представляет собой сегментированную систему глубокого фундамента со спиральными опорными плитами, приваренными к центральному валу. Первая секция, известная как свинцовая секция, содержит спиральные пластины. Свинцовая секция может состоять из одной-четырех спиралей. При необходимости можно добавить дополнительные спирали с использованием спиральных удлинителей. Затем добавляются плоские удлинителидо тех пор, пока направляющая часть не проникнет в опорные слои и не будет достигнут необходимый крутящий момент. Истинная спиральная геометрия каждой стальной несущей пластины препятствует нарушению почвы во время установки. Для новых глубоких фундаментов винтовые сваи устанавливаются в промежутках между опалубками фундамента и ввязываются в арматурную сетку перед заливкой бетона. Сваи выдвигаются на глубину, достигающую установочного крутящего момента, соответствующего требуемой несущей способности. Фундамент на винтовых сваях предпочтительнее забивных свай, буровых стволов, напрягаемых свай, буронабивных свай, раструбных свай и других систем глубокого фундамента по ряду веских причин: Быстрая установка и немедленная загрузка Легко модифицируется в полевых условиях На сегодняшний день A.
На сегодняшний день A.B. CHANCE systems — единственная компания, предлагающая предварительно спроектированную и изготовленную систему опор, которая была оценена и внесена в список всех национальных агентств по строительным нормам и нормативам. |
Нагрузка передается от вала к почве через винтовые опорные плиты. Благодаря своей настоящей спиралевидной форме спирали не врезаются в почву, а ввинчиваются в нее с минимальным нарушением.
B. CHANCE systems — единственная компания, предлагающая предварительно спроектированную и изготовленную систему опор, которая была оценена и внесена в список всех национальных агентств по строительным нормам и нормативам.