Несущая способность винтовой сваи: Несущая способность винтовых свай

Содержание

Как выполнить расчет несущей и допустимой способности винтовых свай

На запас прочности опорного столба влияет его длина и диаметр. Пример зависимости этих показателей можно увидеть в таблице 1.

Таблица 1. Несущая способность винтовых свай.

Диаметр, мм

Н/С, т

Длина опоры, м

89,0

4

2,5

108,0

7

2,5

133,0

8,5

2,5

Большое значение для расчетов имеет тип грунта на участке застройки, глубина залегания плотного несущего слоя, уровень промерзания почвы. При проектировании фундамента нужно подбирать такое количество стержней, чтобы проектная нагрузка на основание была меньше табличной, то есть обязательно должен быть запас прочности.

Основные составляющие расчетов нагрузки на сваи:

  • диаметры ствола и лопастей;
  • длина свайной конструкции;
  • характеристики грунта. 

Самый простой способ расчета выполняется при помощи формулы H = F / уk, где:

  • H — вес, который выдерживает свайная конструкция;
  • F — «чистая» нагрузка;
  • уk — поправочный коэффициент.


Коэффициент надежности зависит от количества столбов в свайном поле, нагрузки на почву. Для определения поправочного коэффициента используют следующие данные:

  • Коэффициент 1,2. Его используют в том случае, если были проведены точные геологические исследования с зондированием почвы, сбором образцов, лабораторными исследованиями грунта. Этот способ редко используют при строительстве частных домов из-за высокой стоимости геологической экспертизы.
  • Значение 1,25. Такой коэффициент используется если было проведено пробное бурение. Сваю-эталон вкручивают в нескольких точках на участке застройки. Таким способом определяют глубину залегания несущего пласта, его толщину. Для выполнения пробного бурения нужны практические навыки, а также определенные познания в области геологии.
  • Значение 1,75. Этот показатель применяется при самостоятельном исследовании грунта и использовании справочных данных. Он подходит для свайных фундаментов при количестве опорных столбов до 22 штук. 

Для частного строительства лучше применять 2 способ, поскольку провести полноценную геологическую экспертизу своими силами невозможно. 

Чтобы рассчитать неоптимизированную несущую нагрузку нужно выполнить вычисления по следующей формуле F = S x Rо, где Ro это прочность основания, а S — площадь лопасти. Ее вычисляют по специальной формуле или используют исходные данные, которые предоставляют изготовители винтовых свай.

Таблица 2. Размеры и вес свайных конструкций. 

Диаметр столба, мм

Диаметр лопасти, мм

Длина, м

Вес, кг

Толщина стали (ствол), мм

Толщина стали (лопасть), мм

89,0

250,0

3,0

24,1

3,0-3,5

4,0

108,0

300,0

3,0

34,9

3,5-4,0

5,0

133,0

350,0

3,0

44,6

4,0-4,5

5,0

При определении длины опорных конструкций нужно учитывать тип грунта и особенности климата данной местности. Поскольку сваи вкручивают ниже точки промерзания необходимо знать на какую глубину промерзает почва. Средние показатели для Москвы и Московской области:

  • глинистые почвы и суглинки — 135 см;
  • песчаные — от 164 до 176 см;
  • каменистые — 200 м.

Для определения прочности основания (Ro) применяют табличные данные.

Таблица 3. Тип почвы и ее несущая способность.

Тип грунта

Rо на глубине 150 см и более, кг/см2

Галька с включениями глины

4,5

Гравелистый с включениями глины

4,0

Песчаные почвы (крупная фракция)

6,0

Песчаные почвы (средняя фракция)

5,0

Песчаный (мелкая фракция)

4,0

Пылеватый песок

2,0

Глинистые почвы и супеси

3,5

Вязкие глинистые почвы

6,0

Просадочный грунт или насыпное основание (с уплотнением)

1,5

Насыпной грунт (без уплотнения)

1,5

Данные из таблиц подставляют в формулу и находят ориентировочную нагрузку на основание. Полученное число умножают на коэффициент надежности и определяют проектную нагрузку на один опорный столб.

Более точное значение можно получить, используя множество коэффициентов: от глубины залегания лопастей и силы бокового трения до характера работы опоры, величины выдергивающих или сжимающих сил. Чтобы упростить работу используют данные из таблиц.

Таблица 4. Несущая способность одной свайной опоры (Ф ствола 108 мм, Ф лопасти 300 мм).

Тип почвы

Несущая способность сваи в кг при глубине залегания лопасти, см

150

200

250

300

мягкопластичная лессовая

2200

2900

3600

4300

полутвердые глинистые

4700

5400

6000

6700

тугопластичные глинистые

4200

4900

5600

6300

мягкопластичные глинистые

3700

4400

5000

5800

полутвердый суглинок

4400

5100

5800

6500

тугопластичная суглинистая

3900

4600

5300

6000

мягкопластичная суглинистая

3500

4200

4800

5500

песчаные (крупная и средняя фракция)

9700

10400

11100

песчаные (мелкая фракция)

6300

700

7700

пылеватый песок

4900

5600

6300

Запас прочности свайных опор диаметром 108 мм позволяет использовать их в качестве основания для строительства каркасных, бревенчатых, брусовых домов в один этаж. Для двухэтажных построек, а также сооружений из кирпича и блока используют сваи большего диаметра.

Несущая способность винтовых свай в разных типах грунтов

Основными параметрами, принимаемыми в расчетах при проектировании любого типа фундамента (будь то винтовые или забивные сваи, ленточный фундамент и т.д.), являются вес стоящегося сооружения и несущая способность грунтов под ним. Несущая способность грунтов зависит от его природного состава, плотности, влагонасыщенности и измеряется в кг/см2.
Для определения несущей способности грунта на Вашем участке можно прибегнуть к помощи специализированной организации, которая произведет инженерно-геологические изыскания и выдаст заключение.
Инженерно-геологические изыскания состоят из трех основных этапов, это – полевые работы, связанные с отбором проб грунта, лабораторные при которых изучаются физико-механические свойства грунта, его несущая способность, а также химические свойства воды и работы по обобщению полевых и лабораторных исследований в технический отчет. При строительстве объектов, проходящих обязательную государственную экспертизу, этот этап предпроектных работ является обязательным. Надо отметить, что  Пермский край славится не только чудесными пейзажами и обширной сетью рек, но и тем, что из  21 существующих в мире опасных геологических процессов у нас присутствуют 19.
Малоэтажное строительство (до 3-х этажей) под госэкспертизу не попадает и, как правило, в целях экономии, застройщики на свой страх и риск, такого рода изыскания проводят самостоятельно. Этапы работ таковы. Необходимо вооружиться садовым или строительным буром и просверлить отверстие в грунте не менее чем на глубину промерзания – 1,8-2,0 м. При выемке грунта при бурении следует вести учет пластов по толщине и составу, степени увлажненности, а также наличие поверхностных грунтовых вод. Ниже приведена таблица с показателями несущей способности грунтов и несущей способностью винтовых свай в них установленных.

Тип грунта

Расчетное сопротивление грунта *, кг/см2

Несущая способность винтовой сваи, кг
ВСГ-1 73/250ВСГ-1 89/300
плотныйср.
плотн
плотнср. плотнплотнср. плотн
Крупный гравелистый песок13.012.06378588891858478
Песок средней крупности12.011.05888539784787772
Мелкий маловлажный песок5.04.02453196335332826
Мелкий песок, насыщенный влагой3.02.0147298121201413
Супеси сухие5.04.02453196335332826
Супеси, насыщенные влагой3.02.0147298121201413
Суглинки сухие4.03.01963147228262120
Суглинки, насыщенные влагой3.01.014724912120707
Глины сухие6.
0
2.52944122742391766
Глины, насыщенные влагой4.01.019634912826707

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


Определить тип грунта, воспользовавшись нашими советами, не составит труда.
Песок знает каждый – при его растирании между ладонями чувствуются отдельные песчинки и их видно невооруженным глазом. Если  размер песчинок 0,25 - 5 мм то песок считается крупным, если размер до  2 мм, то - средней плотности. Песок является непучинистым грунтом, так как не меняет своих свойств при намокании.
Супесь это смесь песка с глиной. Глины в ней не более 10%, поэтому этот грунт является малопластичным. При скатывании супеси в шар между ладонями в нем чувствуются песчинки, и он легко рассыпается при надавливании. Из-за высокого содержания песка супесь является низкопористой и менее подвержена пучению, чем глина.
Суглинок также смесь песка с глины, которая составляет в нем до 30 %. Это более пластичный грунт. Скатанный из него шар раздавливается в лепешку с трещинами по краям. Это грунт подвержен пучению из-за большей пористости.
Глина наиболее распространенный грунт в окрестностях Перми. Содержание глинистых частиц в ней более 30%. Она очень пластична и может содержать большое количество влаги. Скатанный из неё шар раздавливается в лепешку без трещин. Глина наиболее всех грунтов подвержена силам морозного пучения.
Торф – является органическим веществом и НЕ является несущим грунтом. Он не редко встречается в окрестностях  Краснокамска. В обязательном порядке его надо убирать с места застройки, либо устанавливать фундамент в несущие грунты ниже глубины его залегания.
Определение влажности грунта возможно также визуальным методом.  Если просверленное отверстие в грунте с течением времени остается сухим, значит таковым можно считать и грунт. А если же на дне скважины начинает накапливаться вода, то это говорит о высоком уровне грунтовых вод и высокой влагонасыщенности грунта.
Морозное пучение грунтов это неизбежный физически процесс, возникающий при превращении содержащейся в грунте воды – в лёд. Объем льда на 9% больше объема воды при одинаковой массе. Поэтому зимой в увлажненном грунте возникает давление, от расширившегося в порах грунта льда, которое по естественным причинам не может сдвинуть нижние слои грунта. Поэтому при расширении происходит движение грунта вверх вместе с находящимся в нем фундаментом. Как правило, промерзание грунта происходит не равномерно по площади фундамента. Соответственно и силы поднимающие фундамент в его разных частях отличаются по величине, что и приводит к появлению трещин в нем и несущих стенах. Весной соответственно лед тает, и грунт возвращается на исходное место, а неверно спроектированный фундамент нет.
Наиболее подвержены такого рода проблемам мелкозаглубленные ленточные фундаменты и буронабивные сваи. Как уже понятно из названия, мелкозаглубленый ленточный фундамент имеет глубину закладки менее глубины промерзания и его использование на пучинистых грунтах чревато поломкой. Также такой тип фундамента не рекомендуется использовать в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Буронабивные сваи устанавливаются ниже глубины промерзания и вспучивания грунта под их подошвой не происходит. Однако буронабивные сваи имеют шероховатую боковую поверхность большой площади. Не редко замерзший грунт, имеющий хорошее сцепление с боковой поверхностью, поднимается (вспучивается) вместе с буронабивной сваей, а образовавшуюся под подошвой сваи пустоту со временем заполняет незамерзший грунт. И хозяева после каждой зимы обнаруживают «подростание» дома, прекосы в дверных и оконных косяках и прочие неприятности.
Винтовые сваи полностью лишены данных недостатков. При установке винтового фундамента на глубину ниже точки промерзания, каким бы не был пучинистым грунт,  проблем с фундаментом не будет. Боковая поверхность винтовой сваи имеет небольшую площадь и гладкую поверхность, а винт как якорь, надежно удерживает её в грунте.
О возможных величинах вспучивания грунтов расскажем из нашей практики.
Нами проводились работы по строительству 6 фундаментов в коттеджном поселке в районе села Баш-Култаево. В виду большой толщины торфяного слоя и высокого уровня грунтовых вод, проектом были предусмотрены винтовые сваи ВСГ-1 89/300 длиной 5 - 6 м. После монтажа винтового фундамента и строительства домов из бруса, застройщик выполнил забирку (цокольная часть дома от грунта до первого венца бруса) на основе профлиста на раме из доски 50х150мм и установил непосредственно на грунт, не предусмотрев необходимых процедур для исключения влияния пучинистых сил на конструкцию забирки. Каково же было его изумление, когда по-прошествие зимы, он обнаружил выломанные части деревянной рамы и деформированный, а местами и разорванный профлист, висящие на винтовых сваях на высоте 20 см над уровнем грунта !!! В то время как в геометрии дома не один размер не изменился – двери и окна открывались абсолютно свободно. Винтовые сваи надежно выдержали все нагрузки без изменений. Со слов застройщика (к слову сказать это для него был первый опыт работы с винтовыми сваями), чей опыт мы здесь описали, он такого "фокуса" давно не видел. Кстати сказать, опыт работы в строительстве у него приличный. Но, век живи - век учись.

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

Резюме. Уважаемые участники строительного рынка! При применении фундаментов на винтовых сваях выигрывают все стороны, от заказчика (качество фундамента, сроки и стоимость), до проектно-строительных организаций (причины описаны выше).

С уважением, Гефест.

расчет для опор 108, 133, таблица значений

Эта статья просвещается обзору методики расчета несущей способности, применимой к  обычным сваям винтового типа. Такая информация будет интересна, начинающим строителям, решившим освоить технологию строительства фундамента на винтовых сваях.

Несущая способность винтовых свай зависит от двух факторов – площади лепестковой подошвы сваи и несущей способности грунта, принявшего вертикальную опору. Прочие характеристики – прочность и габариты самой сваи – не несущую способность такого фундамента практически не влияют. Поэтому при расчетах несущей способности свай следует оперировать только этими параметрами.

Как определить площадь лепестковой подошвы?

Классическая винтовая опора изготавливается из обычной обсадной трубы, на торец которой наваривают коническую накладку или зубчатую коронку. Кроме того, вокруг

нижнего (опорного) торца такой сваи монтируется винтовая лопасть, облегчающая процесс погружения опоры в грунт.

Причем, по мере заглубления опоры, винтовая лопасть утрамбовывает почву под «подошвой опоры», усиливая несущую способность самого грунта. После заглубления опоры винтовая лопасть выполняет функции подошвы сваи.

Таким образом, опорная площадь подошвы определяется по контуру (окружности), очерченному винтовыми лопастями сваи. Ну а сама площадь лепестковой подошвы определяется по следующей формуле:

где R – это расстояние от центра опоры до самой удаленной точки на лепестке подошвы. Проще говоря: радиус лепестка сваи.

Противники сложных вычислений по чрезмерно длинным формулам могут воспользоваться табличными данными, указывающими на радиус лепестка фабричной сваи.

Например, нормированный диаметр, по которому определяется площадь подошвы, а значит и несущая способность винтовой сваи 108, равняется 300 миллиметрам. Следовательно, радиус лопастей такой сваи равен 150 миллиметрам (300/2), а площадь опорной поверхности – 706,5 квадратных сантиметров.

Как определить несущую способность грунта?

Сопротивляемость грунта эксплуатационным и  конструкционным нагрузкам определяется в процессе геологических изысканий. В ходе таких исследований определяется состав почвы на глубине погружения сваи.

А уже по составу определяется и несущая способность грунта. Причем для вычисления сопротивляемости достаточно воспользоваться табличными данными, связывающими несущую способность с типом грунта.

Таблица значений несущей способности свай

Например,  согласно таблицам, приведенным в СНиП 2.02.03-85, который посвящается свайным фундаментам, максимальная несущая способность песка равна 15 кг/см2. А вот суглинок выдержит не более 5,5 кг/см2. Ну а квадратный сантиметр глины может выдержать не более 6 килограмм.

Как выполнить расчет несущей способности винтовой сваи?

На основании вышеуказанных данных можно произвести предварительный расчет несущей способности сваи винтового типа. Для этого нужно перемножить площадь основания на полученное из таблицы значение сопротивляемости грунта.

Например, несущая способность винтовой сваи 133, заглубленной в обычную глину, определяется следующим образом:

  • Вначале определяем площадь лепестковой подошвы, используя для этих целей вышеуказанную формулу. И для 133 сваи, диаметр подошвы которой равен 30 сантиметрам, эта величина будет равняться 706,5 квадратных сантиметров (15х15х3,14).
  • Далее, по таблице определяем несущую способность самого грунта. У глины она равняется 6 кг/см2.
  • Перемножив эти величины (6х706,5), получаем результат – 4,2 тонны.

Именно такой вес может выдержать одна свая (133 модели), винтовая часть которой заглубляется в глинистый грунт, доминирующий на глубинах от 2 – 2,5 метров.

Расчет несущей способности с учетом надежности конструкции

Однако этот расчет дает слишком обобщенный результат, не учитывающий такого критерия, как запас прочности конструкции. Поэтому окончательный расчет несущей способности сваи производится по формуле:

где N – это расчетная нагрузка, F – это неоптимизированное значение несущей способности, определяемое путем умножения площади винтовой опоры на несущую способность грунта. А γ — это коэффициент, определяющий запас прочности (надежность) конструкции.

Причем значение коэффициента надежности зависит от точности вычислений определяющих несущую способность опорного грунта. Кроме того, этот коэффициент зависит и от общего числа свай в основании.

В итоге, исходя из указанных выше условий γ (коэффициент надежности конструкции), считается равным:

  • От 1,75 до 1,4 — при общем количестве свай от 5 до 20 штук. Причем это значение коэффициента надежности следует применять при расчете несущей способности свай с низким ростверком, который монтируют на висячих опорах.
  • Ровно 1,25 – при приблизительном  вычислении опорной способности грунта, определяемой в процессе зондирования почвы с помощью сваи-эталона. Такие испытания могут организовать и начинающие геологи, обустроившие измерительную площадку с эталонной сваей  на месте строительства фундамента.
  • Ровно 1,2 – при точном определении опорной способности грунта, вычисляемой в процессе зондирования почвы и дальнейших лабораторных исследований характеристик полученных в этом процессе образцов.

В итоге, уточненная несущая способность  винтовой сваи (модели 133) равняется 3,5 тоннам – этот результат получается при точном определении аналогичной характеристики грунта (4,2/1,2). Или 2,4 тоннам (4,2/1,75) – этот результат определяется при расчете на основании усредненных (табличных) данных о несущей способности грунта и сведений об общем числе опор.

Максимальная несущая способность винтовых свай

Ну а теперь, когда мы знаем все тонкости процесса определения несущей способности винтовой опоры, можно, наконец, определить максимально возможную величину нагрузки, передаваемой на одну сваю.

Для этого мы воспользуемся следующими вводными данными:

  • В качестве грунта возьмем обычный песок с его максимальной несущей способностью – 15 кг/см2.
  • В качестве опоры возьмем сваю марки 219 – диаметр лепестков такой опоры равен 600 миллиметрам.
  • Ну а коэффициенту надежности присвоим значение 1,75 – говорящее о точном определении несущей способности грунта и количестве свай не более 5 штук.

В итоге, максимально возможная несущая способность винтовой сваи определяется свежующим образом:

  • Площадь лепестковой опоры равняется 2826 см2 (30х30х3,14).
  • Неоптимизированное значение опорной способности равняется 42,4 тонны (2826х15).
  • Точное значение несущей способности опоры равняется 24,23 тонны (42,4/1,75).

Таким образом, одна опора, с лепестком радиусом в 30 сантиметров, углубленная в плотный песок, выдерживает более 24 тонн. И винтовые фундаменты ценят именно за это!

Допустимая нагрузка на винтовые сваи

Несущая способность свайного оборудования определяется климатическими особенностями региона, в котором производится укладка свайного фундамента, а также типом грунта. Допустимая нагрузка на винтовые сваи (несущая способность) – представляет собой максимальную нагрузку, которую способна вынести каждая свая и все сваи вместе в виде готовой конструкции, а также грунты с сохранением их функциональных качеств.

Какой считается допустимая нагрузка на винтовые сваи?

Стоит отметить, что параметр несущей способности не является статичным показателем. Это связано с тем, что данный параметр во многом зависит от опорной поверхности, в которую планируется вкручивать винтовые сваи в Лобне. Поэтому при проведении расчетов допустимой нагрузки на винтовые сваи, а также при выявлении показателя прочности готовой конструкции, всегда следует ориентироваться на средний показатель. К примеру, допустимая нагрузка на винтовые сваи с учетом мягкопластичности лесса, варьируется в пределах 2 – 4,3 т.

Фундаменты, при устройстве которых используются винтовые сваи, отличаются высокой степенью надежности. Стабильность и прочность таких оснований достигается благодаря повышенному противодействию оборудования получаемым нагрузкам. Для получения запаса несущей способности конструкции винтовые сваи в Кашире следует устанавливать с шагом не более 2 – 3 м. Это даст возможность обойтись незначительным поперечным сечением фундаментной балки и увеличить прочность фундамента.

При проведении строительства на глиняных грунтах, сваи должны обладать следующими параметрами несущей способности:

  • Тугопластичные глины – 4,2 – 6,3 т;
  • Мягкопластичные породы – 3,7 – 5,8 т;
  • Полутвердые породы – 4,5 – 6,7 т.

При проведении строительства в Москве и области, где преобладают песчаные грунты, нужно учитывать дополнительные параметры допустимой нагрузки:

  • Пылеватые пески – 4,2 – 6,3 т;
  • Мелкие пески – 5,6 – 7,7 т;
  • Средние пески – 9 – 11 т.

Расчет несущей способности суглинки и супеси производится аналогичным образом. Строители очень часто предпочитают не применять максимально возможную нагрузку на свайную конструкцию и каждую сваю в отдельности. Впрочем, это отнюдь не говорит о том, что свайно-винтовые фундаменты теряют в прочности, они по-прежнему обладают чрезвычайно высокими эксплуатационными параметрами.

Это достигается за счет конструктивной особенности свай, на которых помимо стержня имеются винтовые элементы. Винтовая конструкция делает оборудование слабодеформируемым и устойчивым к серьезным механическим нагрузкам. Поэтому если говорить о стоимости таких фундаментов, то она вполне оправдана и окупает себя до копейки, особенно при использовании на сложных грунтах. Винтовые сваи отличаются продолжительным эксплуатационным периодом за счет обработки оборудования защитными составами. Поэтому в некоторых случаях здания, возведенные на таких фундаментах, переживают своих владельцев. 

 

Несущая способность винтовой сваи | Город свай

Проект дома начинается с выбора и точного расчета типа фундамента. В сложных климатических условиях, например, в северных районах или при нестабильном грунте (песчаный грунт, суглинистый и глинистый грунт) наилучшим выбором для возведения опоры для строения являются винтовые сваи. Для точного расчета необходимого количества свай, необходимо рассчитать, чему равна несущая способность сваи для проекта дома.

Расчет несущей способности винтовой сваи

Несущая способность винтовых свай зависит от таких факторов, как диаметр лопастей сваи, прочности и типа грунта, а также длины ввинчиваемой сваи.
Для проектировки легких строений, например, загородного дома используют сваи винтового типа с диаметром лопасти:
Таб №1


Для определения качественной характеристики грунта, необходимо воспользоваться услугами геолога, т. к. самостоятельно определить тип почвы практически невозможно.


После того как стало ясно, с каким грунтом нужно иметь дело. В таблице №2, можно ознакомиться с прочностью различных грунтов.

Таб №2. Прочность различных грунтов.

Несущая способность винтовой сваи 108, 133 расчет.

Пользуясь таблицами можно рассчитать несущую способность сваи винтового типа, для этого:

  1. Вычисляем площадь лепестковой подошвы, для сваи 108 мм и 133 мм, величина площади опорной поверхности, составляет 706,5 см2, по формуле: S=π*R2
  2. По таблице №2, определяем несущую способность почвы;
  3. Перемножив данные, полученные из первого пункта с данными второго пункта, получаем оптимальную несущую способность винтовой сваи.

Несущая способность фундамента на винтовых сваях

Сделав расчет несущей способности винтовой сваи, нужно определить, какое же количество свай необходимо вбить для получения прочного фундамента. Для этого нужен проект будущего строительства. Суммарная масса строительных материалов, даст картину веса всего строительства. Благодаря просчету общей массы здания, вычисляем общую нагрузку на сваи с учетом воздействия ветра, снега и дождя. Но стоит учитывать, что расстояние между вкрученными сваями не должна превышать 3 метра.
Строительный материал также имеет значение при расчете, шага между сваями. Строительный каркас из камня и бетона, требует расстояние не более двух метров. При строительстве сооружения из дерева, шаг между сваями может быть до трех метров.

Использование свайно-винтового типа фундамента имеет свои нюансы, и требует консультации опытных инженеров-строителей и геологов. В целом такой фундамент недорогой и не требует сложных технологий строительства и затрату времени на усадку.

Несущая способность винтовой сваи

Винтовые сваи часто используют в застройке разных объектов. Они имеют отличную несущую способность для возведения фундамента на ослабленном участке почвы. Подойдут для застройки объектов в зимнее время, когда другие типы свай не используют из-за промерзания пород. Они имеют хорошую прочность и антикоррозийную защищенность, связанную с бесшовным производством каждого элемента и возможностью заполнения полого пространства при помощи жидкого бетона.

Как выглядит винтовая свая

Она представляет собой прочную сваю с заостренной лопастью на конце. Толщина стенок варьируется от 4 до 7 см, зависит от длины и диаметра изделия, а также способности выдерживать нагрузку. Самые короткие изделия составляют 1 м в длину. Благодаря спиралевидной лопасти свая способна внедряться в любой грунт от мягкого песка до горных пород. Частота размещения элементов делает фундамент неподвижным.

Применение винтовой сваи в строительстве и реставрации

Оборудование подходит для возведения малоэтажных объектов в любом регионе на любом участке земли. Его используют для постройки загородных домов, веранд, нефтяных платформ. Оно отлично дополняет старый фундамент. Благодаря удобству размещения и своим несущим качествам с помощью винтовых свай можно провести частичную реставрацию фундамента старых архитектурных объектов.

Сваи подойдут для застройки причала и укрепления пирса благодаря своим качествам противостояния агрессивному воздействию пресной и соленой воды. Их можно использовать для фундамента загородных домов на берегу залива или застройке объектов в северных городах России, где земля имеет промерзшую почву.

С чем связана несущая способность винтового вкручивания

Свая имеет лопасть, напоминающую огромный шуруп или бур. Благодаря диаметру нижней части определяется глубина внедрения ее в грунт и прочность размещения внутри. Отсутствие швов в конструкции винтовой сваи делает ее несущие способности выше других материалов для возведения фундамента. Нагрузка равномерно распределяется на всю сваю. Отсутствие шва защищает материал от образования коррозии. Благодаря этому свая обладает высокой антикоррозийной способностью к агрессивному воздействию почвы и других раздражающих факторов.

Винтовой свае не нужно дополнительного бетонирования. Благодаря постепенному вкручиванию она прочно внедряется в почву. Ее невозможно просто так выдернуть или раскачать. Это способность делает ее одной из самых надежных составляющих фундамента.

Особенности монтажа винтовой сваи

Ввинчивается в грунт наподобие шурупа. Этому помогает заостренный конец и жесткие лопасти, расположенные внизу винтовой сваи. Перед установкой винтовых элементов в твердый или мерзлый грунт производят предварительное бурение. Такая манипуляция поможет предотвратить поломку и искривление оборудования.

При возведении свай рядом с водоемами внутрь заливают бетонный раствор. Такая технология позволяет максимально защитить элементы от ржавления и разрушения. Их несущие способности становятся еще больше. Сваи свыше 2 м в длину проходят дополнительное армирование. Монтаж свай осуществляется с соблюдением всех расчетов. Рельеф, плотность грунта, этажность и площадь объекта влияют на частоту распределение свай и их вкручивание.

Если верхний слой почвы представляет собой песок, то длину оборудования нужно подбирать с учетом данных особенностей земли. В глинистую породу сваю вкручивают на глубину не менее 5 диаметров лопасти. В песчаную почву – не менее 6 диаметров.

Несущая способность винтовой сваи определяет равномерность распределения нагрузки всего строения. Благодаря прочности и надежности винтовых элементов возведенный объект будет прочно стоять на любом грунте. Большой выбор качественной продукции представлен заводом «ЛТЗ». Все винтовые сваи имею сертификат качества, прошли лабораторное тестирование на прочность. Доставка продукции осуществляется во все города российской Федерации.

 

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 89x300 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 4,5 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.

(PDF) ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ПОДШИПНИКА ВИНТОВЫХ СВАЙ В ПЕСКЕ

Pouya Zahedi, Hossein Soltani-Jigheh

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем исследовании влияние расстояния спиральных пластин на поведение сваи, а также грунт Исследовано влияние свойств

на несущую способность винтовых свай в сухом песке.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. Помимо введенных механизмов работы винтовой сваи, было выявлено новое поведение винтовой сваи

, которое представляет собой комбинацию предыдущих механизмов

.

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

S / Dh уменьшается, а соответствующее значение увеличивается для значений S / Dh больше 4,5.

3. Существует прямая зависимость между значениями E и

грунта и несущей

несущей способностью винтовых свай.

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

при высоком модуле упругости грунта.

БЛАГОДАРНОСТИ

Это исследование было поддержано Университетом Азарбайджана Шахид Мадани и научно-исследовательским предприятием «Омран

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

за помощь в этом исследовании.

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Адамс, Дж. И., и Клим, Т. В., «Исследование креплений для фундаментов передающей башни

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

Doi: 10.1139 / t72-007.

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

Manual», Технологический университет Делфта и PLAXIS bv, Нидерланды.

Белла, А., «Устойчивость к вырыву грибовидных оснований для пилонов»,

Труды 5-й Международной конференции по механике грунтов и фундаменту

Engineering, Париж, Франция, Vol.1, pp. 269-576, 1961.

Donal, J., and Calyton PE, «Базовая конструкция винтовой сваи», ECP Torque Anchor

Марка

винтовых свай, контактирующих с землей, стр. 1-28, 2005.

Foundation support works Inc., (2014), «Техническое руководство FSI, второе издание».

Головной офис и офисы в Канаде., (2010). Европейские офисы, «Руководство по проектированию спиральных свай

. 7-е издание HPS », стр. 20–28.

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

Труды 12-й Международной конференции по механике грунтов и фундаменту

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

Оценка характеристик винтовых свай, залитых в мягкую глину | Али

Бранд, Э. В. и Бреннер, Р. П., «Мягкая глина». Разработки в геотехнической инженерии (1981). DOI: 10.1016 / c2009-0-14508-7.

Британский стандарт B.СУБЪЕКТ: C.P. 8004, «Свод правил для фондов», Британский институт стандартов, Лондон, Великобритания (1986). DOI: 10.3403 / 00159525.

Фирузи, Али Акбар, Ч. Гуней Олгун, Али Асгар Фирузи и Моджтаба Шоджаи Багини. «Основы стабилизации почв». Международный журнал геоинженерии 8, вып. 1 (декабрь 2017 г.). DOI: 10.1186 / s40703-017-0064-9.

Ascalew, A., and G. N. Ян Смит. «Дизайн свайного фундамента: Руководство для студентов». Школа искусственной среды, Университет Напьера, Эдинбург.Балкема / Роттердам / Бостон (2007): 83-102.

Басу, Прасенджит и Моника Прецци. «Проектирование и применение пробуренных вытесняющих (винтовых) свай», публикация FHWA / IN / JTRP-2009/28., Совместная программа исследований в области транспорта, Департамент транспорта Индианы и Университет Пердью, Западный Лафайет, Индиана. (1969). DOI: 10,5703 / 1288284314278.

Фахми, Ахмед и М. Хешам Эль Наггар. «Осевые характеристики спирально-конических свай в песке». Геотехническая и геологическая инженерия 35, вып.4 (22 февраля 2017 г.): 1549–1576. DOI: 10.1007 / s10706-017-0192-1.

Likhitha.h2, Raghavendra.H.N2, Rakesh.K.P3 и Uday Shrihari.P. «Несущая способность винтовых свай в черно-хлопковой почве на сжатие». Международный журнал инновационных исследований в области науки, техники и технологий Vol. 6, выпуск 7 (июль 2017 г.).

Hassan Obaid Abbase. Вынос винтовых свай в песчаных грунтах. Журнал геотехнической инженерии. 2017; 4 (1): 8–12стр.

Альбусода, Бушра С., и Хасан О. Аббасе. «Оценка характеристик одиночных и групп винтовых свай, заложенных в обширный грунт». Международный журнал геоинженерии 8, вып. 1 (декабрь 2017 г.). DOI: 10.1186 / s40703-017-0063-х.

Ван, Тэнфэй, Цзянькунь Лю, Боуэн Тай, Чуаньчжэнь Занг и Чжичунь Чжан. «Характеристики морозоподъемности винтовых свай в сезонно замерзших регионах, основанные на термомеханическом моделировании». Компьютеры и геотехника 91 (ноябрь 2017 г.): 27–38. DOI: 10.1016 / j.compgeo.2017.06.018.

Hargrave, R. L., and R. E. Thorsten. «Винтовые опоры в обширных почвах Далласа, штат Техас». В материалах 7-й Международной конференции по обширным почвам, Даллас, Техас, стр. 3-5. 1992.

Geotechnics, Arup. «Проектирование винтовых свай: оценка методологии проектирования свай». Ove Arup & Partners Ltd, Лондон (2005 г.).

Ливне, Бен и М. Хешам Эль Наггар. «Осевые испытания и численное моделирование винтовых свай с квадратным валом при нагружении на сжатие и растяжение.Канадский геотехнический журнал 45, вып. 8 (август 2008 г.): 1142–1155. DOI: 10.1139 / t08-044.

Хазаеи, Джавад и Абольфазл Эслами. «Геотехническое поведение винтовых свай посредством физического моделирования с помощью сосуда, удерживающего конус (FCV)». Международный журнал географии и геологии 5, вып. 9 (2016): 167–181. DOI: 10.18488 / journal.10 / 2016.5.9 / 10.9.167.181.

Аль-Багдади, Терар А., Майкл Дж. Браун, Джонатан А. Кнаппетт и Асад Х. Аль-Дефай. «Влияние вертикальной нагрузки на характеристики боковой винтовой сваи.”Труды Института инженеров-строителей - Геотехническая инженерия 170, вып. 3 (июнь 2017 г.): 259–272. DOI: 10.1680 / jgeen.16.00114.

Хамед, Маджид, Ханифи Чанакчи и Омар Халиль. «Характеристики многоспиральной сваи, внедренной в органический грунт, при вытягивающей нагрузке». Транспортная инфраструктура Геотехнология 6, вып. 1 (9 января 2019 г.): 56–66. DOI: 10.1007 / s40515-018-00069-0.

Мохаджерани, Аббас, Душан Босняк и Дэймон Бромвич. «Методы анализа и проектирования винтовых свай: обзор.”Почвы и фундаменты 56, вып. 1 (февраль 2016 г.): 115–128. DOI: 10.1016 / j.sandf.2016.01.009.

Аль-Багдади, Т.А., К. Дэвидсон, М. Дж. Браун, Дж. А. Кнаппет, А. Бреннан, К. Огард, В. Кумбс, Л. Ван, Д. Ричардс и А. Блейк. «Процедура расчета на основе CPT для прогнозирования крутящего момента при установке винтовых свай, установленных в песке». Материалы 8-й Международной конференции по исследованию морских площадок и геотехники (без даты): 346–353. (2018) DOI: 10.3723 / osig17.346.

Британский институт стандартов, BSI, BS 8004, (2015), Практический кодекс для фондов, Милтон-Кейнс, Лондон, Великобритания.

Сакр, Мохаммед. «Монтаж и эксплуатационные характеристики винтовых свай большой грузоподъемности в несвязных грунтах». DFI Journal - Журнал Института глубинных фондов 5, вып. 1 (июнь 2011 г.): 39–57. DOI: 10.1179 / dfi.2011.004.

Zhang, D. J. Y., R. Chalaturnyk, P. K. Robertson, D. C. Sego, and G. Cyre. «Программа испытаний анкерных болтов (Часть I): контрольно-измерительные приборы, характеристика места и установка». В Proc. 51-я канадская компания Geotech. Конф., Эдмонтон. 1998.

Абдель-Рахим, Хамди Х.А., Йехия Камаль Таха и Валла Эль-дин эль-Шариф Мохамед.«Несущая способность винтовых свай на сжатие и поднятие в несвязном грунте». Журнал технических наук 41, вып. 6 (2013): 2055-2064.

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

Модель Тип проекта Максимально допустимая несущая способность 1234 Допустимая боковая нагрузка 5 Максимальный момент установки Допустимое сопротивление изгибу 7
Компрессия (фунты) Натяжение (фунты) фунтов фут-фунт фут-фунт
P1
Ø 1.9 из
Светлый жилой
(палуба без крыши, лестницы и т. Д.)
6,700 3,350
до 4,450
250 1,336 8 785
P2
Ø 2,4 дюйма
Средние жилые и легкие коммерческие
(палуба, навес, солярий, одноэтажный жилой пристрой и т. Д.)
11 200 5,600
до 7,450
550 2,242 8 1,360
P3
Ø 3.5 из
Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные
(двухэтажная жилая пристройка, коттедж, вывеска, навес для автомобиля, солнечная панель, новое строительство, фундамент, дощатый настил, подъезд и т.
29 800
до 33 000
15000
до 19850
1,200 8,509 8 4571
P4 6
Ø 4 дюйма
Тяжелые жилые, легкие и средние коммерческие и промышленные
(коттедж, вывеска, световой столб, солнечная панель, новое строительство, дощатый настил, тент, столбик и т.)
36 000
до 45 000
18 000
до 30 000
1,500 11 000 6 371
P3-HD 6
Ø 3,5 дюйма
Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные
(новое строительство, опора, стяжка и т. Д.)
38 000
до 45 000
19 000
до 30 000
1,400 11 000 6 428
P4-HD 6
Ø 4 дюйма
Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные
(новое строительство, подпорная стена, анкер и т. Д.)
44 000
до 50 000
22 000
до 33 000
1,500 14 500 8 944
P5 6
Ø 5,6 дюйма
Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные
(коттедж, вывеска, световой столб, новое строительство, дощатый настил, солнечная панель, столбик, подпорная стена и т. Д.)
30 000
до 50 000
15 000
до 33 000
2,750 14 500 9 14 713
P6 6
Ø 6.6 в
Тяжелые жилые, легкие и тяжелые коммерческие и промышленные
(знак, световой столб, новое строительство, солнечная панель, столбик, подпорная стена и т. Д.)
30 000
до 50 000
15 000
до 33 000
3,700 14 500 9 23 142

Банкноты

  1. Максимальная несущая способность при сжатии (допустимая нагрузка) включает коэффициент безопасности 2.
  2. Максимальная несущая способность (допустимая нагрузка) определяется максимальным крутящим моментом, прилагаемым монтажным оборудованием.
  3. Если спиральный фундамент не имеет боковой опоры (грунт очень рыхлый / мягкий, разжижаемый грунт, течение воды и ветер), структурная прочность спирального фундамента должна быть одобрена инженерным отделом TMP.
  4. Для приложений с натяжением винтовой фундамент должен быть установлен таким образом, чтобы минимальная глубина от поверхности земли до спирали составляла 12D, где D - диаметр спирали.Свяжитесь с техническим отделом TMP для приложений, связанных с натяжением, если 12D невозможно обслуживать.
  5. Боковая нагрузка основана на почвах средней плотности с состоянием свободного напора с максимальным расстоянием 6 дюймов в воздухе или жидких почвах и глубиной заложения 7 футов. По поводу других условий обращайтесь в технический отдел TMP.
  6. TMP модели P4, P3-HD, P4-HD, P5 и P6 подлежат проектированию на конкретном объекте. Для использования верхних значений производительности, указанных в таблице, требуется одобрение технического отдела TMP.
  7. Допустимое сопротивление изгибу основано на расчетах, предполагающих, что сталь без покрытия, 50 лет коррозии согласно AC358 и коэффициент запаса прочности 1,67.
  8. Максимальный монтажный момент для P1, P2 и P3 основан на отчете об оценке IAPMO-UES No. 481.
  9. Максимальный монтажный крутящий момент для P5 и P6 ограничен максимальным крутящим моментом монтажного оборудования ЕТ1.

Комментарии

  • По любым техническим вопросам обращайтесь в технический отдел TMP.
  • Более крупные стойки из техно-металла
  • могут использоваться в тех случаях, когда требуется более высокое поперечное сопротивление или сопротивление изгибу, чем указано в таблице выбора.

Анализ несущей способности винтовой сваи в глине

[1] Байрон Бирн, Гай Холсби.Винтовая свая для морской ветряной турбины. RenewableUK (bwea. Com). (2010).

[2] Министерство строительства Китайской Народной Республики.Нормы проектирования застройки [GB50007-2011].

[3] Министерство строительства Китайской Народной Республики.Технический кодекс для строительства свайных фундаментов [JGJ 94-2008].

[4] A B Chance Co. Системы фундамента с винтовой опорой [R]. Бюллетень: Hubbell Inc.(2000).

[5] Донг Тянь Вэнь, Лян Ли, Чжан Чэн Цзинь. Винтовая свая, построенная роторным способом [J]. Мировые мосты. (2004).

P178 - Винтовые сваи Postech

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ

ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Независимо от размера или объема ваших проектов, мы предлагаем широкий выбор тепловых винтовых свай, которые будут соответствовать вашим ожиданиям или превосходить их. Для получения дополнительной информации о наших продуктах выберите стопку из следующего списка.

P178P238P312P400P412P512P658

POSTECH PILE P178 (1 7/8 ″)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗДЕЛИЯ
Физико-химические свойства
МАРКА СТАЛИ Соответствует CAN / CSA G40.21-350W и / или ASTM A500 класс C
ДУГОВАЯ СВАРКА Соответствует CSA W59-13
ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ Соответствует ASTM-A123M
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ Пенополиуритан Unique
Стандартные характеристики
ДИАМЕТР ТРУБКИ 48 мм (1 7/8 дюйма)
ДИАМЕТР ЛЕЗВИЯ От 200 до 255 мм (8 и 10 дюймов)
ДЛИНА ТРУБКИ Стандарт 2.1 м и 3 м (7 и 10 пи)
ТОЛЩИНА ТРУБКИ 3,7 мм (0,145 дюйма)
ТОЛЩИНА ЛЕЗВИЯ 8 мм (5/16 дюйма) для диаметров 8 и 10 po
ГОЛОВКИ ПЕРЕХОДНИКА Различные формы по мере необходимости согласно спецификации проекта
РАСШИРЕНИЯ Доступно по спецификации проекта
ДОПУСТИМОЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (SLS)
МАКСИМАЛЬНОЕ СЖАТИЕ И РАСТЯЖЕНИЕ ТРУБКИ 90 кН
МОМЕНТ ИЗГИБА ТРУБКИ 1.5 кН.м
SLS = Предельное состояние обслуживания

ИНФОРМАЦИЯ О КОНСТРУКЦИИ

МОЩНОСТЬ ПОДШИПНИКА
Продукция Postech

предназначена для восприятия сжимающих, растягивающих и поперечных нагрузок через лезвие в нижней части вала. Конструкция вала и размер отвала зависят от нагрузки и несущей способности почвы. Мониторинг приложенного крутящего момента на месте позволяет подтвердить допустимую несущую способность (SLS) почвы.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

Продукция Postech изолирована путем впрыскивания полиуретановой пены в ствол сваи. Революционная система изоляции гарантирует, что внутри сваи поддерживается температура, которая предотвращает образование льда или инея у основания сваи; обеспечение оптимальной защиты от колебаний грунта за счет тепла нашей планеты.

ПРЕИМУЩЕСТВА ВИНТА

  • Товар и установка в комплекте, нужно только отметить место!
  • Может быть установлен в любом климате, погодных условиях или на грунте;
  • Обычно земляных работ не требуется, воздействие на вашу собственность минимальное;
  • Нет времени ожидания, вы можете начать сборку, как только установка будет готова;
  • Многоразовые и пригодные для вторичной переработки, экологически чистые;
  • Может быть установлен под существующей конструкцией;
  • Самое надежное и экономичное решение на рынке.

ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ НАГРУЗКИ

Геотехнические расчеты винтовых свай Postech были выполнены в соответствии с требованиями подраздела 4.2.4 Национального строительного кодекса (NBC). Мы использовали методы проектирования, изложенные в главах 19 и 20 Руководства по проектированию канадских фондов (CFEM). Эти расчеты основаны на физических и механических свойствах объекта на глубине лопасти и вдоль стальных труб.

ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) - СЛОЖНЫЕ ПОЧВЫ (ГЛИНА)
Прочность на недренированный сдвиг (кПа) Допустимая несущая способность грунтов (кПа) * ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (кН)
Лезвие Ø 200 мм (Ø 8 ″) Лезвие 255 мм Ø (10 ″ Ø)
C = сжатие, T = растяжение С т С т
30 50 5 3 8 5
44 75 7 5 11 7
58 100 9 6 15 10
73 125 12 8 19 12
88 150 14 10 23 15
102 175 16 11 27 17
117 200 19 13 30 20
145 250 23 16 38 24
≥175 ≥300 28 20 46 29
* Примечание: для обычного ленточного фундамента шириной менее 1 м.SLS = Предельное состояние обслуживания
ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) - БЕСПЛАТНЫЕ ПОЧВЫ (ИЛОН, ПЕСК ИЛИ ГРАВИЙ)
Сводные индексы N Допустимая несущая способность грунтов (кПа) * ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (кН)
Лезвие Ø 200 мм (Ø 8 ″) Лезвие 255 мм Ø (10 ″ Ø)
C = сжатие, T = растяжение С т С т
3 50 4 3 6 4
5 75 6 4 10 7
6 100 7 5 12 9
8 125 10 7 16 11
10 150 12 9 20 14
11 175 13 10 21 16
13 200 16 11 25 19
16 250 19 14 31 23
20 300 24 18 39 29
≥25 ≥ 350 30 22 49 36
* Примечание: для обычного ленточного фундамента шириной менее 1 м.SLS = Предельное состояние обслуживания

БЕСПЛАТНЫЕ ПОЧВЫ (ИЛЕНОВЫЕ, ПЕСК ИЛИ ГРАВИЙ)

ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИКЛАДНЫХ МОМЕНТОВ
ПРИКЛАДНЫЕ МОМЕНТЫ (LB-FT) ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (кН)
СЖАТИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ
500 20 4
750 24 8
1000 29 11
1250 34 14
1500 39 18
1750 44 21
2000 49 25
2250 53 31
2500 58 31
2750 63 35
3000 68 40
3250 73 44
3500 78 48
3750 82 50
4000 87 52
4250 92 54
ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ
ПЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ ДОПУСТИМАЯ БОКОВАЯ НАГРУЗКА (кН)
кН / м3 -P178
18 0.8
20 0,9
22 1,0
SLS = Предельное состояние обслуживания

Технические примечания

  • Для несвязных грунтов коэффициент запаса прочности варьируется от 2,0 до 3,0 по сжимающим нагрузкам и от 2,0 по растягивающим нагрузкам.
  • Коэффициент запаса прочности по боковым нагрузкам варьируется от 2,0 до 6,4 для несвязных и связных грунтов.
  • Если в зернистой матрице есть валуны (> 200 мм в диаметре), указанные выше мощности будут завышены.В этом случае допустимые нагрузки должны быть установлены на месте с помощью проверочного теста.

СЛОЖНЫЕ ПОЧВЫ (ГЛИНА)

ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИКЛАДНЫХ МОМЕНТОВ
ПРИКЛАДНЫЕ МОМЕНТЫ (LB-FT) ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (кН)
СЖАТИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ
750 8 6
1000 11 8
1250 14 10
1500 17 12
1750 19 14
2000 22 16
2250 25 19
2500 28 21
2750 31 23
3000 33 25
3250 36 27
3500 39 29
3750 42 32
4000 44 34
4250 47 36
4500 50 38
ДОПУСТИМЫЕ НАГРУЗКИ (SLS) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ
ПЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ ДОПУСТИМАЯ БОКОВАЯ НАГРУЗКА (кН)
кН / м3 -P178
16 0.7
SLS = Предельное состояние обслуживания

Технические примечания

  • Для связных грунтов коэффициент запаса прочности варьируется от 2,0 до 2,9 по сжимающим и растягивающим нагрузкам.
  • Коэффициент запаса прочности по боковым нагрузкам варьируется от 2,0 до 6,4 для несвязных и связных грунтов.
  • Если в зернистой матрице есть валуны (> 200 мм в диаметре), указанные выше мощности будут завышены. В этом случае допустимые нагрузки должны быть установлены на месте с помощью проверочного теста.

Характеристики несущей способности набивных винтовых свай - Университет Кюсю

TY - GEN

T1 - Характеристики несущей способности затвердевших винтовых свай

AU - Watanabe, N.

AU - Hazarika, Hemanta

AU - Okuno, M.

AU - Inoue, T.

AU - Kato, T.

PY - 2011/12/1

Y1 - 2011/12/1

N2 - Экологическая осведомленность приводит к все более широкому использованию винтовых свай в строительстве потому что такие сваи производят низкий уровень шума и вибрации, а также не создают излишков почвы.Также такая техника укладки имеет практическую пользу при строительстве. Считается также, что такие сваи обладают относительно высокой прочностью на сжатие и сопротивлением вырыванию. В этом исследовании разработан новый тип сваи для улучшения грунта, в которой окружающий грунт вокруг сваи также улучшается путем впрыскивания сжатого цементного раствора с использованием обратных клапанов. Такие сваи обладают большей сопротивляемостью, чем обычные винтовые сваи. Почву улучшают, вводя раствор в землю по трем схемам.Эффект улучшения и характеристики несущей способности каждого образца сравнивались и исследовались с помощью полевых испытаний (испытание на нагрузку плиты).

AB - Забота об окружающей среде приводит к все более широкому использованию винтовых свай в строительстве, поскольку такие сваи производят низкий уровень шума и вибрации, а также не создают излишков грунта. Также такая техника укладки имеет практическую пользу при строительстве. Считается также, что такие сваи обладают относительно высокой прочностью на сжатие и сопротивлением вырыванию.В этом исследовании разработан новый тип сваи для улучшения грунта, в которой окружающий грунт вокруг сваи также улучшается путем впрыскивания сжатого цементного раствора с использованием обратных клапанов. Такие сваи обладают большей сопротивляемостью, чем обычные винтовые сваи. Почву улучшают, вводя раствор в землю по трем схемам. Эффект улучшения и характеристики несущей способности каждого образца сравнивались и исследовались с помощью полевых испытаний (испытание на нагрузку плиты).

UR - http: // www.scopus.com/inward/record.url?scp=84885746094&partnerID=8YFLogxK

UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=84885746094&partnerID=8YFLogxK

M3 9000 - Вклад конференции2 SCOPUS: 84885746094

SN - 9780980824421

T3 - Компьютерные методы для геомеханики: границы и новые приложения

SP - 916

EP - 922

BT - Компьютерные методы для геомеханики

Международная конференция T2 - Международная ассоциация геомеханики

для компьютерных методов и достижений в геомеханике, IACMAG 2011

Y2 - 9 мая 2011 г. - 11 мая 2011 г.

ER -

Коммерческие винтовые сваи - Dry Pro Systems

Микросваи, винтовые сваи и винтовые опоры

Винтовые сваи - это заводская стальная фундаментная система, состоящая из центрального вала с одной или несколькими спиральными опорными пластинами, обычно называемыми лопастями или лопастями, приваренными к ведущей секции.Удлинительные валы с дополнительными спиральными лопастями или без них используются для расширения сваи на подходящие несущие грунты и для достижения проектной глубины и грузоподъемности. Кронштейны используются на вершинах свай для крепления к конструкциям, как при новом строительстве, так и при модернизации. Винтовые сваи продвигаются (вкручиваются) в грунт с приложением крутящего момента.

Термины винтовые сваи, винтовые сваи, спиральные опоры, винтовые анкеры, спиральные опоры и спиральные анкеры часто используются спецификаторами как взаимозаменяемые.Однако термин «опора» чаще относится к винтовой свае, нагруженной осевым сжатием, тогда как термин «анкер» чаще относится к винтовой свае, нагруженной осевым растяжением.

Рекомендации по проектированию

Винтовые сваи сконструированы таким образом, что большая часть осевой нагрузки сваи создается за счет опоры винтовых лопастей на грунт. Винтовые лопасти обычно расположены на расстоянии трех диаметров друг от друга вдоль вала сваи, чтобы одна лопасть не создавала значительных напряжений для несущего грунта соседней лопасти.Существенное влияние напряжения ограничивается «выпуклостью» грунта в пределах примерно двух диаметров спирали от опорной поверхности в осевом направлении и одного диаметра спирали от центра вала сваи в поперечном направлении. Таким образом, каждая спиральная лопасть действует независимо в опоре вдоль вала сваи.

Множественные сваи должны иметь расстояние между центрами на глубине спирали не менее четырех (4) диаметров самой большой спиральной лопасти (ICC-ES AC358). Вершины свай могут быть ближе к поверхности земли, но установлены на расстоянии друг от друга, чтобы соответствовать критериям расстояния по глубине спирали.Для приложений с натяжением верхний винтовой нож должен быть установлен на глубину не менее двенадцати (12) диаметров от поверхности земли (ICC-ES AC358).

Определение вместимости

Предел несущей способности винтовой сваи можно рассчитать, используя традиционное уравнение несущей способности:

Qu = ∑ [Ач (cNc + qNq)]

Где:

Q u = Максимальная нагрузка сваи (фунты)

A h = Площадь отдельной спиральной пластины (футы 2 )

c = Эффективное сцепление почвы (фунт / фут 2 )

N c = безразмерный коэффициент несущей способности = 9

q = эффективное вертикальное давление покрывающих пород (фунт / фут 2 )

N q = безразмерный коэффициент несущей способности

Параметры общего напряжения следует использовать для кратковременных и переходных нагрузок, а параметры эффективного напряжения следует использовать для приложений с длительными постоянными нагрузками.Коэффициент запаса прочности 2 обычно используется для определения допустимой несущей способности грунта, особенно если во время установки винтовой сваи контролируется крутящий момент.

Как и другие альтернативы глубокому фундаменту, при проектировании винтового свайного фундамента необходимо учитывать множество факторов. Dry Pro Systems рекомендует, чтобы проекты спиральных свай выполнялись опытным инженером-геотехником или другим квалифицированным специалистом.

Другой хорошо задокументированный и принятый метод оценки несущей способности винтовой сваи - это корреляция с крутящим моментом при установке.Проще говоря, сопротивление скручиванию, возникающее при установке винтовой сваи, является мерой прочности грунта на сдвиг и может быть связано с несущей способностью сваи.

Qu = КТ

Где:

Q u = Максимальная нагрузка сваи (фунты)

K = отношение мощности к крутящему моменту (фут -1 )

T = момент установки (фут-фунт)

Отношение грузоподъемности к крутящему моменту не является постоянным и зависит от грунтовых условий и размера ствола сваи.