зы на практике несущая способность задавлеваемой сваи от выдергиваемой может отличаться в 2 раза и более

К любой программе нужно относится с определенной степенью доверия – в смысле доверяй, но проверяй. Тут эта тема обсуждалась довольно подробно (см. Плиту на продавливание). Нормкад не исключение. Правда некоторые программы проверить довольно сложно (по крайней мере если не качественно, то количественно), но данный случай к ним не относится:
если в исходных данных нет косяков, то несущая способность сваи на выдергивание, должна быть меньше чем на вдавливание по следующим причинам
1. При расчете на выдергивание собственный вес сваи не учитывается и несущая способность зависит только от сил трения по боковой поверхности.
2. При расчете на вдавливание учитываются как силы трения, так и сопротивление под нижним концом сваи, которое вряд ли равно 0.

Гипотетически равенство несущих способностей возможно только в том случае, если на вдавливание свая рассматривается как стойка, и учитывается только сила сопротивления под нижним концом, которая по величине равняется силам трения по боковой поверхности. Во всех остальных случаях вероятней всего косяк либо в исходных данных либо в программе.

ЗЫ: во блин пока писал стока ответов повыскакивало

Расчет сваи на выдергивание
Расчет сваи на выдергивание Основания и фундаменты

Источник: forum.dwg.ru

Нормативные документы

Главное меню

12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

12.1. Свайные фундаменты опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП) и открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций допускается применять во всех видах грунтов, в которых обеспечиваются возможность их погружения и экономическая целесообразность.

12.2. Для свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи не допускается применение булавовидных, пирамидальных и ромбовидных свай.

12.3. Глубина погружения свай в грунт, воспринимающих выдергивающие или горизонтальные нагрузки, должна быть не менее 4,0 м, а для фундаментов деревянных опор – не менее 3,0 м.

12.4. Деревянные сваи для фундаментов деревянных опор воздушных линий электропередачи допускается применять независимо от наличия и положения уровня подземных вод. При этом в зоне переменной влажности необходимо предусматривать усиленную защиту древесины от гниения.

12.5. Несущую способность забивных висячих и набивных свай, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять соответственно по формулам (8) и (11) с учетом указаний, приведенных в пп.12.7 и 12.8, при этом коэффициент условий работы g_с в формулах (8) и (11) следует принимать:

для нормальных промежуточных опор 1,2

в остальных случаях 1,0

12.6. Несущую способность забивных и набивных свай, работающих на выдергивание, следует определять по формулам (10) и (14) с учетом дополнительных указаний, приведенных в пп. 12.7-12.9, при этом коэффициент условий работы

нормальных и промежуточных 1,2

анкерных и угловых 1,0

если удерживающая сила веса свай и

ростверка равна расчетной

выдергивающей нагрузке 1,0

если удерживающая сила составляет

65 % и менее расчетной

выдергивающей нагрузки 0,6

в остальных случаях по интерполяции

12.7. Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай R и расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай f_i в фундаментах опор воздушных линий электропередачи принимаются по табл. 1 и 2, причем в фундаментах нормальных опор расчетные значения f_i для пылевато-глинистых грунтов при их показателе текучести I_L ³ 0,3 следует повышать на 25 %.

12.8. Расчетные сопротивления грунта на боковой поверхности забивных свай

Нормативные документы
12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, Нормативные документы – СНиП 2.02.03-85 (2003) СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Источник: normativa.ru

Расчет сваи на выдергивание

Несущая способность забивной висячей сваи определяется по формуле:

где: С – коэффициент условной работы сваи в грунте, С = 1,0,

Сf, CR – коэффициент условной работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи (Табл.3[2]),

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи (Табл.1 [2]),

А – площадь опирания на грунт, м,

u – периметр сваи, u = 1,88,

fi – расчётное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (Табл.2 [2]),

hi – толщина i-го слоя грунта, м.

h3 = 2 м, f1 = 30,0 кПа

h3 = 2 м, f2 = 38,0 кПа

Fd = 1(126000,282 + 1,881(30,02 + 38,0 2)) = 1312,24 кН

где: N – расчётная нагрузка, передаваемая на сваю,

К – коэффициент надёжности (п.3.10 [2]), К = 1,55

Несущая способность сваи обеспечивает устойчивость опоры.

Определение несущей способности висячей забивной сваи работающей на выдёргивание

где : С – коэффициент условия работы, С = 0,8 (п.4.5. [2]).

Fdn = 0,81,881(30,02 + 38,0 2)= 463,232 кН

Несущая способность висячей забивной сваи работающей на выдёргивание обеспечивает устойчивость опоры.

Проверка несущей способности по грунту фундамента из свай как условно массивного фундамента

Определяем средние значения расчётных углов трения грунтов m по формуле:

где: i – угол внутреннего трения i-го слоя грунта,

hi – толщина i-го слоя, м,

d – глубина погружения сваи, м.

Расчётное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения определяется по формуле:

где : R0 – условное сопротивление грунта, кПа, определяется по ([1]Прил.24, Табл.1),

b – ширина подошвы фундамента, м,

d – глубина заложения фундамента, м,

– осреднённое по слоям расчётное значение удельного веса грунта,

К1, К2 – коэффициенты принимаемые по табл.4 ([1],Прил.24).

Определяем давление грунта по подошве фундамента.

где: Nс – нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, определяется с учётом веса грунтового массива 1-2-3-4 вместе с заключённым в нём ростверком и сваями,

Fn, Mc – соответственно горизонтальная составляющая внешней нагрузки, кН, и её момент относительно главной оси горизонтального сечения условного фундамента в уровне расчётной поверхности грунта, кНм

aс, bc – размеры в плане условного фундамента, aс = 11,106 м, bc = 8,0 м,

К – коэффициент пропорциональности, ([1].Прил.25),

Сb – коэффициент постели грунта в уровне подошвы фундамента, кН/м3.

Cb = 50010 = 5000 кН/м3

R = 477,732 > [Р] = 77,64

Rmax = 573,277 > [Рmax] = 84,478

Условие выполняется, несущая способность обеспечена.

Расчет сваи на выдергивание
Расчет сваи на выдергивание Несущая способность забивной висячей сваи определяется по формуле: где: С – коэффициент условной работы сваи в грунте, С = 1,0, Сf, CR – коэффициент условной

Источник: studbooks.net

Испытания свай на выдергивание

Методика проведения испытания грунтов статической выдергивающей нагрузкой

Испытания свай на выдергивание применяются для контроля устойчивости в случае, когда на фундаменты действуют значительные выдергивающие нагрузки.
Для испытания статической выдергивающей нагрузкой не применяют бетонные и составные сваи, железобетонные предварительно напряженные сваи без поперечного армирования, сваи с уширенной пятой и винтовые сваи.
Допускается использовать сваи, с помощью которых проводилось испытание грунтов статической вдавливающей нагрузкой. При этом продолжительность “отдыха” сваи после предыдущих испытаний принимают согласно ГОСТ 5686-2012.

Работаем по всей России и СНГ!
Рассчитайте стоимость испытаний

Получите консультацию специалиста по телефону:
Инженер ООО НПО “Геосмарт” Александр +7-908-933-43-54

Испытания свай на выдергивание
Испытания свай на выдергивание. Статические испытания свай от компании ООО НПО «ГЕОСМАРТ».

Источник: geosmart.pro

Проведение испытаний винтовых свай

Для того чтобы провести испытания винтовых свай и анкеров продолжительное время, применялась установка сборно-разборной конструкции, которая была направлена на сжимающую и выдергивающую нагрузки величиной 50 тс. Следует сказать, что ригели установки рассчитаны на восприятие нагрузки в 100 тс.

Конструкция установки предусматривает возможность проведения нескольких испытаний винтовых свай, а именно не меньше трех-четырех на опытной площадке.

Именно поэтому установка была сделана сборно-разборной для многократного монтажа и демонтажа, а также возможности перевозки.

Испытание винтовых свай нужно было проводить вертикально приложенной статической и циклической нагрузкой на сжатие и выдергивание.

Главной целью испытаний винтовых свай, конечно же, являлось определение их несущей способности исходя из размеров свай, характера погружения и от типа почвы. Параллельно также изучались изменения грунта под воздействием возрастающей ступенями статической нагрузки.

Для того чтобы иметь представление о несущей способности сваи нужно определить предельное сопротивление грунта действию сжимающей или выдергивающей нагрузки

Также во время испытаний происходит проверка работы винтовой лопасти при различных параметрах.

Осуществление загрузки свай происходит за счет специальной установки, о которой говорилось выше при помощи 100-тонного гидравлического домкрата.

В процессе каждого из опытов постоянное давление обеспечивалось благодаря подкачке масла в домкрат. Манометр фиксировал гидравлическое давление, передающееся на сваю.

Пересчет нагрузки в тоннах, в зависимости от величины гидравлического давления, производился по переходной таблице для установленного гидравлического домкрата. Наблюдения за вертикальными деформациями грунта при испытании свай велись с помощью прогибомеров Максимова, установленных на реперных установках.

Для обеспечения центрального приложения нагрузки завинчивание испытуемых свай производилось в строго вертикальном положении. Кроме того, при испытании свай на сжимающую нагрузку необходимая сносность сваи и домкрата достигалась с помощью регулировочных винтов специального патрона, надеваемого на «голову» сваи. Испытание одной и той же сваи производилось, как правило, на два вида приложения нагрузок — на сжатие и на выдергивание.

Методика испытаний винтовых свай

a) Испытания свай на сжатие.

После завершения монтажа установки, а также проверки измерительных приборов на винтовую сваю передавалась первая ступень нагрузки = 1/8- 1/10 ( предельной максимальной нагрузки), что предварительно было определено расчетом исходя из размеров сваи, а также учитывая сопротивление грунта.

По ходу испытаний были проведены наблюдения за осадкой сваи заданной ступени нагрузки, благодаря взятию отсчетов по приборам каждые 15 минут и записи их в специальный полевой журнал, чтобы добиться стабилизации осадки.

Величиной стабилизации считалась осадка винтовой сваи не более 0.1 мм для глинистых грунтов в течение 2-х часов, для песчаных грунтов в течение 30 минут и для крупнообломочных грунтов в течение 15 минут.

На каждую из последующих ступеней переход производился только после стабилизации осадки винтовой сваи от предыдущей ступени загрузки.

На винтовую сваю нагрузка была доведена до предельной величины, при увеличении которой осадка существенно возрастала.

Приняв во внимание условия эксплуатации винтовых свай, а также их применяемость в различных типах конструкций, также были проведены и циклические испытания винтовых свай, направленные на сжатие многократно повторяющейся постоянной нагрузкой, которая составляла 80-90 % от предельной нагрузки.

Время, затрачиваемое на каждый цикл загружения, а также разгружения было одинаковым. Осадка винтовой сваи считалась стабилизировавшейся только в том случае, если она не изменялась в течение 3-х циклов загружения. Следует сказать, что количество циклов загружения до стабилизировавшегося эффекта напрямую зависело от типа грунта.

б) Испытания свай на выдергивание.

Главными целями испытаний винтовых свай на выдергивающую нагрузку являются:

-Определить степень несущей способности винтовых свай исходя из их размеров, а также учитывая тип грунта.

– Выявить характер деформации грунта при заложении лопасти выше, а также ниже критической глубины.

Следует сказать, что под критической глубиной подразумевается глубина погружения винтовой сваи, выше которой при предельной выдергивающей нагрузке на лопасть происходит выпирание грунта на поверхность, а ниже — его прорезание.

«© 2016 ООО «ЗСК» – завод винтовых свай.

Россия, г. Москва, Варшавское шоссе д.33, 3 этаж, офис № 5

Тел.: +7 (495) 276-03-07, +7 (495) 276-03-08

Проведение испытаний винтовых свай
Проведение испытаний винтовых свай ЗСК Интересные статьи и общая информация- Завод свайных конструкций – производство свай различного типа, а также монтаж и проектирование фундаментов под различные здания. Огромный опыт работы, более 1500 реализованных проектов по России, высокое качество сырья, сертифицированная продукция, низкие цены.

Источник: www.zavod-svai.ru

postroifundament.ru

Расчет выдергивающей нагрузки на сваю ⋆ Смело строй!

Требуется ли учитывать выдёргивающие нагрузки

Свайное основание подвержено множеству нагрузок

При проектировании свайных фундаментов под дом одним из ключевых моментов расчёта несущей способности опор является учёт деформаций. Они влияют не только на устойчивость конструкции основания, а и на возможность образования проседаний.

Особенно это актуально при выполнении строительных работ на рыхлых, скалистых, сейсмически-активных и промерзающих грунтах. То есть такой расчёт требуется проводить в тех случаях, когда расчётная схема устойчивости свай существенно отличается от стандартной.

При строительстве достаточно часто применяют сваи диаметром 108 мм, которых хватает для строительства одноэтажных объектов из древесины или пеноблоков. Опоры обладают высокой прочностью и при этом имеют оптимальную стоимость. Согласно действующим стандартам они способны выдерживать нагрузки в пределах 4-5 т и эффективно справляться с поперечными и продольными сдвигающими силами.

Использование лопастей в конструкции позволяет эффективно справляться с выдёргивающими напряжениями в результате пучения грунта. Однако же сваи 108 мм, несмотря на это, требуют обязательного просчёта на выдёргивание, особенно если требуется возвести двухэтажный дом.

Критерий необходимости учёта выдёргивающей нагрузки

Согласно СП 22.13330.2011, критерием для учёта выдёргивающей нагрузки является выполнение следующего условия:

Gn – нормативный вес свайного основания;

β – угол действия выдёргивающей силы относительно вертикали;

γс – коэффициент, определяющий условия работы сваи;

R“0 – расчётная величина сопротивления грунта обратной засыпки;

A0 – величина площади проекции верхней части свайного основания на плоскость, которая перпендикулярна направлению действия выдёргивающей силы.

Выдергивающая нагрузка может быть не учтена только в том случае, когда она по направлению действия совпадает с осевой линией винтовой сваи.

Как определить коэффициент условий работы сваи

Чтобы определить γс, необходимо воспользоваться следующей формулой:

где γ1 может принимать значения 0,8, 1,0 или 1,2 при расстояниях между осями опор под дом равными 1,5, 2,5 и 5 м соответственно;

γ2 принимается равным 1,0 при нормальных режимах монтажа свай, либо 1,2 — при аварийном и монтажном режиме работы;

• 1,0 – при промежуточном прямом распределении устройств;
• 0,8 – для промежуточных угловых, свайных, свайно-угловых, концевых распределениях порталов устройств;
• 0,7 – для специальных порталов устройств.

γ4 может быть равным 1,0 при использовании грибовидных оснований и анкерных плит с защемлёнными стойками в грунте, либо 1,15 для анкерных плит с шарнирными опорами на основание.

Как определить сопротивление грунта обратной засыпки

Сопротивление грунта под подошвой стоек вычисляется по следующей формуле:

где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы. Первый коэффициент определяется на основе Таблицы 1, а второй принимается равным 1.

Таблица 1. Значения коэффициента γс1 для различных типов грунта

Значения коэффициента γс1 для различных типов грунта Коэффициенты М с различными индексами, которые присутствуют в формуле (3), берутся из Таблицы 2.

Таблица 2. Значения коэффициентов М в зависимости от угла внутреннего трения

Остальные переменные, присутствующие в формуле (3), определяются в соответствии с СП 22.13330.2011.

Максимальное давление на грунтовые слои подошвы фундамента под воздействием вертикальных и горизонтальных нагрузок в одном или обоих направлениях не должно превышать расчётную величину, равную 1,2 R.

Расчёт выдёргивающих нагрузок на основание

Расчёт винтовых свай под дом необходимо определять с учётом основных и особых нагрузок отдельно или при их одновременном воздействии. Кроме того, нужно выполнять расчёты по основным типам деформаций. При этом обязательно учитывается тип грунта и материала свай.

Определение основных параметров для расчётов может быть выполнено также при помощи полевых испытаний. При наличии неточной информации о несущих способностях нестабильного грунта может потребоваться дополнительное тестовое бурение в нескольких местах участка.

Основное условие для проведения расчётов Выдёргивающая нагрузка на винтовую или буронабивную сваю под дом с воздействием сжимающих и/или растягивающих сил в вертикальном либо горизонтальном направлениях сводится к выполнению следующего условия:

Набивная свая

где F – приведённая действующая нагрузка на основание в верхней точке опор;

FR – допустимая горизонтальная нагрузка в верхней точке фундамента.

Параметр FR определяется на основе проведения расчётов на опрокидывание со сжатием или выдёргиванием. Среди двух рассчитанных величин выбирается та, которая имеет наименьшее значение.

Расчёт выдёргивающей нагрузки

Формула для вычисления выдёргивающей нагрузки F на фундамент имеет следующий вид:

где γf – коэффициент, характеризующий надёжность несущей конструкции, который в данном случае берётся равным 0,9;

Gn – значение веса конструкции фундамента;

γс – коэффициент условий работы, который принимается равным 1;

Fu,a – предельное сопротивление винтовых свай на выдёргивание;

γn – коэффициент надёжности сваи.

Выдёргивающее сопротивление зависит только от величины бокового трения.

Винтовые опоры диаметром 108 мм

На основе расчётов выдёргивающей нагрузки определяют диаметр винтовых свай, которые потребуются для создания надёжного основания.

Если нагрузки на выдёргивание имеют значительную величину, то применяют буронабивные сваи с выполнением уширения пятки либо винтовые с диаметром более 108 мм. Наиболее устойчивыми к выдёргивающим силам являются буронабивные конструкции.

Однако их применение невозможно на грунтах с непробиваемыми пластами. Поэтому проектировщику приходится принимать достаточно сложное решение по возникшим технических проблемам.

Основным преимуществом применения винтовых свай диаметром 108 мм является возможность передачи выдёргивающих нагрузок в грунт. Дом построенный на их основе будет иметь более выгодную конструкцию, чем при использовании буронабивных опор, по параметру веса, надёжности и распределения нагрузки.

Испытания свай на выдёргивающие нагрузки

Для определения выдёргивающих нагрузок проводят статические испытания винтовых свай. При наличии песчаных слоёв грунта измерения проводят через 3 суток, а для глинистых — только после 6 суток. Для буронабивных свай испытательные работы следует выполнять только после набора бетоном прочности, определяемой по данным взятых образцов, созданных во время закладки опоры.

Испытания на вдавливание

Испытание винтовых свай статическим методом

В перечень основных испытаний на вдавливание опор под дом входят следующие этапы:

1. Равномерная нагрузка.
2. Дифференцированная нагрузка.
3. Дифференцированная нагрузка, выполняемая по гистерезисной зависимости.

Величина нагрузки определяется необходимостью определения заданного уровня точности измерений. Обычно для равномерной нагрузки она составляет 0,07-0,1 от общей расчётной, а для дифференцированной – 0,2-0,4 для начальной ступени и 0,07-0,1 для последующих.

Переход между степенями нагружения осуществляется только после определения выхода на полную остановку усадки. Критерием является отсутствие изменений в течение 2-х последних часов наблюдения. Исключением из данного правила становятся песчаные и глинистые грунты, где создаётся необходимость проведения ускоренных испытаний. В таком случае вывод о стабилизации сваи принимается в течение часа при отсутствии смещений менее 0,1 мм.

На каждой ступени нагружения регистрируют показания измерительных приборов о вертикальном смещении сваи. Интервалы замеров длятся от 15 до 30 минут. Общее количество интервалов должно быть не менее трёх. Если выбрано нечётное число ступеней, то нагрузку на первой принимают равной величине всех последующих. После этого строят временную зависимость от вертикального смещения, а затем сравнивают с нормативным значением СП 22.13330.2011. Предельным считается такое значение, которое соответствует 0,1 от нормативной нагрузки.

Посмотрите видео, как проводится испытание опор с помощью вдавливания.

Испытания на выдёргивание

Испытания на выдёргивание винтовых свай под дом диаметром 108 мм определяются параметрами грунта, а также величиной предполагаемых нагрузок. Включают в себя следующие виды нагружения:

• Увеличивающаяся ступенчатая нагрузка с выжиданием достижения стационарного состояния в положении сваи.
• Пульсирующее ступенчатое воздействие с повышением нагрузки в несколько этапов: 1,25, 2,5 либо 5 мс. Суть заключается в проведении нагружения на каждой ступени от нуля до максимума, а затем полностью убирается без выжидания выхода в стационарное состояние. Изменение ступеней осуществляется только после стабилизации смещения опоры по вертикали по сравнению с предыдущей.
• Знакопеременная нагрузка. На опору действует многократное нагружение одинаковой величины на выдёргивание и вдавливание, которые изменяют свой знак при переходе через ненагруженную точку.
• Непрерывно возрастающая нагрузка – на сваю действует постоянная выдёргивающая сила. При изменении величины нагружения не выжидают полной стабилизации, так как вполне достаточно достижения некоторого условного значения. Предельным значением нагрузки считается такое, когда перемещение опоры вверх не превышает 0,1 от величины её диаметра. Для переменных нагрузок и пульсирующих изменение положения не должно быть больше, чем 0,05 от диаметра сваи.

Выполнение испытаний для винтовых свай рекомендуется для уточнения расчётных значений сопротивления фундамента на выдёргивание и вдавливание.

Особенности проведения испытаний винтовых свай

Испытания винтовых опор

Винтовые сваи 108 мм под дом испытывают статическими нагрузками с применением следующих методов:

• Ступенчатой нагрузкой с выжиданием стационарного состояния по вертикальным смещениям на каждой из величин нагружения.
• Непрерывно увеличивающейся нагрузкой.
• Знакопеременным или пульсирующим нагружением.

При ввинчивании винтовой сваи в грунт регистрируются следующие параметры: число оборотов, длительность заглубления, осевая пригрузка и крутящий момент. Периодичность записи данных в журнал определяется величиной погружения сваи на каждые полметра.

Пригрузка вдоль оси определяется плотностью грунта и его структурой. Численно она определяется путём деления теоретического числа оборотов сваи к реальному. Если соотношение имеет значение менее 1, то пригрузка повышается, а при большем — снижается. Оптимальным вариантом, который говорит о правильности настройки испытательной установки, считается равенство полученного значения единице.

Посмотрите видео, как проводятся испытания винтовых опор.

Заключение

После проведения расчётов и полевых испытаний на выдёргивающие нагрузки для свай диаметром 108 мм под дом проектировщиком решается вопрос о том, какую конструкцию фундамента выбрать и как разместить опоры. Было показано, как провести все необходимые расчёты по определению нагружения на выдёргивание, позволяющие избежать множества проблем при эксплуатации объекта.

Описаны процедуры проведения полевых испытаний на вдавливание и выдёргивание свай, которые являются дополнительным контролем правильности расчётов, а также источником сведений о несущей способности грунта.

smelostroi.ru

Расчет свай на выдергивание — Про стройку и не только

Число свай в фундаменте и схему их размещения устанавливают расчетами по первой группе предельных состояний. Рекомендуется коли-чество свай определять из условия несущей способности свай по грунту

N_ic<Р_г‘,

где N_ic – среднее усилие в свае, кН (п. 6.3).

При этом следует обеспечить условие N_{с max}<1,2P_г‘, где N_{c max} – продольное усилие в голове наиболее нагруженной сваи от не­выгодного сочетания нагрузок, кН (п. 6.3).

Число свай определяется методом последовательных приближений.

6.1. Предварительное определение количества свай в фундаменте и их размещение при центральной нагрузке

В первом приближении число свай определяется как для центрально нагруженного фундамента без учета действующего момента. При центральной нагрузке усилия между сваями фундамента рас­пределяются равномерно.

Количество свай п определяется с последующим округлением до це­лого числа в большую сторону:

, (24)

где N_max – максимальное расчетное усилие, кН, из табл.1; t_min – минимальное расстояние между осями свай, принимаемое равным 3d_c; d_c – сторона сечения сваи, м; H_p – глубина заложения ростверка, м; – осредненный объемный вес бетона ростверка со стаканом и грунта на уступах ростверка, 20 кН/м; =1,1 – коэффи­циент надежности по нагрузке. После определения количества свай, выполняется их размещение (рис. 12).

6.2.Уточнение количества свай в фундаменте и их размещение

Расчету фундамента предшествует выбор положения центра тяжести свайного поля относительно оси надфундаментной части сооружения. При висячих сваях центр тяжести свайного поля целесообразно совмещать с точкой приложения равнодействующей постоянной и длительных нагрузок.

На фундамент действуют несколько сочетаний нагрузок, как правило, заранее неизвестно, какое из этих сочетаний является невыгодным. По­этому на начальном этапе одно из сочетаний нагрузок (произвольно) при­нимается за невыгодное. По нему находят число свай и размеры ростверка, а потом выполняют проверочные расчеты на другие сочетания нагрузок (см. рис. 13).

Количество свай определяем по формуле

, (25)

где М_у⁰ – обобщенный момент, определяемый по формуле

, (26)

где М_у, Q_x, N_max – расчетные сочетания усилий с максимальной норма­тивной силой; – коэффициент, зависящий от числа рядов свай по оси х, вычисляется по формуле

, (27)

где т_х – число рядов свай по оси х; а – расстояние между осями крайних свай.

При свободном опирании ростверка на сваи согласно п.8.8 [5] d_m=0 формула (25) приобретает вид

. (28)

Рис.12. Схема к определению количества рядов свай

Усилия в сваях определяются как от І (основного), так и от ІІ (дополнительного) сочетаний нагрузок дл

vse-pro-stroyku.sqicolombia.net

Допустимая нагрузка на винтовую сваю

Расчет винтового фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно не правильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайновинтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

1. диаметр трубы и лопастей;
2. прочность грунта основания;
3. длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти).

Расчет нагрузки на винтовую сваю выполняется по следующей формуле: N = F/γk .

В этой формуле:

• N — несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать),
• F — значение несущей способности (неоптимизированное),
• γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.

• 1,25 при проведении испытаний с помощью сваиэталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
• При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,41,75 при количестве опорных элементов в пределах 520 штук.

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле: F = S*Rо .

Здесь:

• S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».

ГОСТ «Грунты. Классификация».

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента. Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

1. условия работы;
2. характеристики грунта;
3. глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
4. диаметр лопасти;
5. характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Расчет свай на фундамент

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

1. грунты на участке — глина;
2. диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
3. масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
4. периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности).

Остается вычислить площадь лепестковой подошвы: S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

Находим неоптимизированную несущую способность: F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку: N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.

Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом: 59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.

Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов: 24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов. Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 1213 штук, а это существенная экономия.

В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности. Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается.

Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:

1. сечение;
2. длина;
3. шаг;
4. распределение под несущими стенами.

litey.ru

Расчёт куста свай

Уроки по LIRA SAPR. Жмите>>>

Свайные фундаменты (описание)

Виды свайных фундаментов

Требования норм при расстановке свай

Диаметр скважины под сваю

Способы соединения ростверка со сваями

Укрепление свайного фундамента

Гидроизоляция свайного фундамента

Защита свайного фундамента от морозного пучения

Винтовые сваи

Расчёт куста свай

Расчёт осадок свайного фундамента

Испытания свай в США

Буронабивные сваи

Кусты свай (свайные столбчатые фундаменты) устраиваются под колоннами, работающими с передачей изгибающего момента на фундамент. Момент от колонны к сваям передаётся через монолитный ростверк, конструкция которого должна быть спроектирована таким образом, чтобы сваи испытывали только сжимающие или растягивающие нагрузки. В результате расчёт и проектирование куста свай сводится к расстановке свай таким образом, чтобы внутренние усилия от колонны были полностью восприняты сваями и переданы основанию. Особые требования при этом предъявляются к конструкции ростверка, что также сказывается и на длине сваи в кусте. Заделка свай в ростверк должна выполняться на величину не менее 50 мм, а арматура сваи при растягивающих нагрузках должна заделываться на 400 мм и более. Также арматура должна быть загнута в тело ростверка для обеспечения анкеровки стержней. Всё это необходимо учитывать при подборе сваи для куста по номенклатуре ЖБИ. В случае, когда на сваю передаётся выдёргивающая нагрузка, необходимо выполнить проверку несущей способности сваи на выдёргивание (по грунту), а также на растяжение (по материалу). Расчёт на выдёргивание выполняется подобно расчёту на вдавливание, только без учёта сопротивления грунта под остриём сваи. Расчёт на растяжение выполнять в соответствии с требованиями норм по проектированию железобетонных конструкций, также несущая способность свай на растяжение указана в серии, которой данные сваи соответствуют. Наибольшим нагрузкам (сжимающим или выдёргивающим) подвержены крайние сваи в кусте. Если по результатам расчёта куста свай их несущей способности недостаточно, то необходимо поменять расстановку, диаметр, длину свай, после чего выполнить расчёт куста свай повторно.

Все статьи про свайные фундаменты

Другие уроки по теме

Уроки по LIRA SAPR. Жмите>>> Многопустотные плиты перекрытия длиной 4.8–6.3 м (марки ПК) с шагом 0.3 м, шириной 1, 1,2 и 1,5 м и высотой 220 мм изготавливаются из тяжёлого бетона. Класс бетона по прочности определяется заводом–изготовителем. Армирование плиты в нижней (растянутой) зоне выполняется из высокопрочной проволоки периодического профиля диаметром 5 мм с выраженными анкерными головками, по граням контура […]

Уроки по LIRA SAPR. Жмите>>> Узнай ещё: Авторский надзор опыт работы Может ли авторский надзор осуществлять другая организация (не выполнявшая проект)? В соответствии с СП 11-110-99 3.5 Проектировщик – физическое или юридическое лицо, разработавшее, как правило, рабочую документацию на строительство объекта и осуществляющее авторский надзор. Работы по авторскому надзору могут выполняться сторонней организация, т. е. следить […]

autocad-prosto.ru