Калькулятор расчета несущей способности винтовых свай
Если для строительства дома выбирается свайно-винтовой фундамент, то необходимо определиться и с типоразмером опор, и с их количеством, которое будет способно обеспечивать стабильность планируемой постройки. Так как многие владельцы загородных участков принимают решение о проведении самостоятельного строительства на таком фундаменте, есть смысл помочь им в проведении хотя бы предварительных расчетов.
Калькулятор расчета несущей способности винтовых свайНаверное, понятно, что общее количество опор зависеть от суммарной нагрузки, которой здание оказывает на фундамент. Ее необходимо равномерно распределить по сваям, так, чтобы не превысить допустимую нагрузку на каждую из них, чтобы здание не начало «тонуть» в грунте. И вот для этого требуется узнать возможности такой точки опоры. А поможет нам в этом калькулятор расчета несущей способности винтовых свай.
Ниже будут приведены некоторые пояснения по порядку проведения вычислений.
Перейти к расчётам
Укажите запрашиваемые значения и нажмите «Рассчитать несущую способность винтовой сваи»
Типоразмер сваи
Тип преобладающего грунта на предполагаемой глубине расположения винтовой части свай
Песок крупной или средней фракцииПесок мелкой фракцииПесок пылевидной фракцииСуглинок или супесь твердыеСуглинок или супесь тугопластичныеСуглинок или супесь мягкопластичныеГлина полутвердого состоянияГлина тугопластичнаяГлина мягкопластичнаяЛёсс
Качество грунтов определено:
— проведением профессиональных геологических изысканий — установкой эталонной сваи — на основе лично проведенных изысканий
На чем основывается и как проводится расчетЧаще всего в частном строительстве используются недорогие, но достаточно надежные сваи со сварными лопастями, модельного ряда СВС (свая винтовая сварная).
Этот модельный ряд включает несколько типоразмеров, которые применятся в зависимости от вида планируемой постройки – от лёгких заборов до полноценных загородных домов.
Для возведения жилых и хозяйственных построек обычно применяются сваи от СВС-89 и крупнее (число показывает диаметр трубы). Соответственно, с повышением диаметра трубы увеличивается и размер лопастей винтовой части, то есть, про сути – площадь опоры сваи на грунт. Эти размерные параметры свай уже внесены в программу расчета.
Каждый тип грунта обладает собственным сопротивлением нагрузке, или, иначе говоря, несущей способностью, выражаемой в килограммах на квадратный сантиметр. Таким образом, определив тип грунта на планируемой глубине залегания лопастей сваи, и зная их площадь, несложно вычислить и несущую способность опоры.
Сопротивления грунтов на глубине залегания от 1.5 и ниже – уже внесены в программу расчета.
Цены на винтовые сваи
винтовые сваи
Безусловно, должен быть предусмотрен и эксплуатационный резерв несущей способности опоры.
- Самый точный способ определения характеристик грунтов – это проведение геологического исследования участка. Поправочный коэффициент в этом случае – минимальный, всего 1,2, так как вероятность ошибки практически исключается. Но к этому способу прибегают нечасто, просто по причине высокой стоимости подобных работ.
- Второй способ – это установка так называемой эталонной сваи. Опора ввинчивается в грунт на участке строительства, и после того, как она заглубится ниже уровня промерзания, с помощью специальных приборов оценивается крутящий момент, прикладываемый к свае. Это дает достаточно точную картину несущей способности грунта, но поправочный коэффициент уже выше – 1,25.
- Наконец, многие владельцы участка полагаются на собственные силы, и оценивают грунт, выкапывая шурфы или пробуривая вручную скважины на требуемую глубину. Безусловно, степень точности такого анализа – далека от идеала, поэтому в расчет закладывается максимальный коэффициент надежности, доходящий до 1,7.
Итоговый результат несущей способности сваи будет получен в килограммах и тоннах. Определив этот параметр и располагая значение общей нагрузки от здания на фундамент, несложно определиться и с количеством свай.
Планирование свайного фундамента – как провести самостоятельно?
Чтобы не столкнуться в процессе эксплуатации здания с проблемами проседания или перекоса свайного фундамента, необходимо учитывать немало нюансов. Подробнее об этих важных вопросах – в специальной публикации портала, посвященной расчету количества свай.
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!
Оцените:
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
3.5
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 |
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 | |
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.
| Calculate Pile Capacity
✖Shaft Resistance is the load resisted by a pile’s shaft.ⓘ Shaft Resistance [Q su ] | Atomic Unit of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound- ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton | +10% -10% | |
✖toe Устойчивость -ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton | +10% -10% |
✖Грузоподъемность сваи — это максимальная нагрузка, которую она может нести без разрушения или чрезмерной осадки грунта. | Atomic Unit of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton | ⎘ Копировать |
ⓘ Грузоподъемность сваи [Q u ]👎
Формула
Перезагрузить
👍
Решение по емкости свай
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовые единицы
Сопротивление вала: 10 килоньютон —> 10000 ньютон (проверьте преобразование здесь)
Сопротивление схождения: 10 килоньютон —> 10000 ньютон ( Проверьте преобразование здесь)
ШАГ 2: Оцените формулу
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу измерения
20000 Ньютон —> 20 Килоньютон (Проверьте преобразование здесь)
< 5 Калькуляторы осевой несущей способности одиночных свайФормула емкости сваи
Вместимость сваи = сопротивление вала + сопротивление схождения
Q и = Q и + Q бу
Что такое емкость сваи?
Грузоподъемность сваи – это максимальная нагрузка, которую свая может выдержать без разрушения или чрезмерной осадки грунта.
Несущая способность сваи зависит в основном от 3 факторов, указанных ниже: Тип грунта, в который заложена свая, Способ установки сваи, Размер сваи (поперечное сечение и длина сваи).
Как рассчитать мощность сваи?
Калькулятор мощности сваи использует Мощность сваи = Сопротивление вала + Сопротивление подошве для расчета мощности сваи. Формула мощности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления подошвы. Грузоподъемность сваи – это максимальная нагрузка, которую свая может выдержать без разрушения. Вместимость сваи обозначается символом Q u .
Как рассчитать грузоподъемность сваи с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для расчета мощности сваи, введите сопротивление вала 9.0109 (Q su ) и Сопротивление схождения (Q bu ) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет емкости сваи с заданными входными значениями -> 20 = 10000+10000 .
Часто задаваемые вопросы
Что такое мощность сваи?
Формула грузоподъемности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления носка. Грузоподъемность сваи — это максимальная нагрузка, которую свая может нести без разрушения, и обозначается как 9.. Сопротивление вала — это нагрузка, которой сопротивляется ствол сваи, а сопротивление подошве — это нагрузка, которой сопротивляется носок сваи.
Как рассчитать мощность сваи?
Формула грузоподъемности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления носка. Несущая способность сваи — это максимальная нагрузка, которую свая может нести без разрушения, рассчитывается с использованием Вместимость сваи = Сопротивление вала + Сопротивление схождения . Чтобы рассчитать грузоподъемность сваи, вам нужно сопротивление вала (Q su ) и сопротивление схождения (Q bu ) . С помощью нашего инструмента вам нужно ввести соответствующее значение сопротивления вала и сопротивления схождения и нажать кнопку расчета.
Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода.
Доля
Скопировано!
Несущая способность сваи – методы расчета
Studia Geotechnica et Mechanica
- Journal Details
- Format
- Journal
- eISSN
- 2083-831X
- ISSN
- 0137-6365
- First Published
- 09 Nov 2012
- Сроки публикации
- 4 раза в год
- Языки
- Английский
[1] Американский институт нефти, Рекомендуемая практика API для планирования, проектирования и строительства стационарных морских платформ, API, Вашингтон, округ Колумбия, 1984.Поиск в Google Scholar
[2] Ардалан Х., Эслами А., Нариман-Захед Н., Мощность ствола сваи по данным CPT и CPTu с помощью полиномиальных нейронных сетей и генетических алгоритмов, Comput. Geotech., 2009, 36, 616–625.
10.1016/j.compgeo.2008.09.003Поиск в Google Scholar
[3] Bond A.J., Schuppener B., Scarpelli G., Orr T.L.L., Eurocode 7: Geotechnical Design Work examples, Рабочие примеры представлены на семинаре «Еврокод 7: геотехнический дизайн» Дублин, 13–14 июня 2013 г. Поиск в Google Scholar
[4] Будху М., Механика грунтов и фундаменты, Wiley, Хобокен, Нью-Йорк, 1999. Поиск в Google Scholar
[5] Цай Г., Лю С., Тонг Л., Ду Г., Оценка прямых Методы CPT и CPTu для прогнозирования предельной несущей способности одиночных свай, англ. Geol., 2009, 104, 211–222.10.1016/j.enggeo.2008.10.010Search in Google Scholar
[6] Cai G., Liu S., Puppala A.J., Оценка надежности прогнозов мощности свай на основе CPTu в программном обеспечении. месторождения глины, англ. геол., 2012, 141–142, 84–9.1.10.1016/j.enggeo.2012.05.006Поиск в Google Scholar
[7] DNV-OS-J101-2007: Det Norske Veritas. Проектирование конструкций морских ветрогенераторов. Октябрь 2007 г. Поиск в Google Scholar
[8] Хирани А.
, Кулхави Ф.Х., Проведение и интерпретация испытаний под нагрузкой фундаментов с пробуренными шахтами, Отчет EL-5915, 1988, Vol. 1, Исследовательский институт электроэнергетики, Пало-Альто, Калифорния, www.epri.comПоиск в Google Scholar
[9] Феллениус Б.Х., Основы проектирования фундамента, электронное издание, Калгари, Альберта, Канада, T2G 4J3, 2009 г..Поиск в Google Scholar
[10] Fleming W.G.K. и др., Piling Engineering, Surrey University Press, Нью-Йорк, 1985. Поиск в Google Scholar
[11] Gwizdała K., Fundamenty palowe. Технология и обличение. Том 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010. Search in Google Scholar
[12] Gwizdała K., Fundamenty palowe. Badania i zastosowania. Том 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013. Search in Google Scholar
[13] Джанбу Н., (ред.), Статическая несущая способность висячих свай, Материалы 6-й Европейской конференции по механике грунтов и проектированию фундаментов, 1976, Том. 1.2, 479–488. Поиск в Google Scholar
[14] Helwany S.
, Прикладная механика грунтов с приложениями ABAQUS, John Wiley & Sons, Inc., 2007.10.1002/9780470168097Поиск в Google Scholar
[15] Karlsrud K. , Clausen C.J.F., Aas P.M., Несущая способность забивных свай в глине, подход NGI, Proc. Междунар. Симп. on Frontiers in Offshore Geotechnics, 1. Perth 2005, 775–782. Search in Google Scholar
[16] Karlsrud K., Прогноз поведения нагрузки-перемещения и способности свай с осевой нагрузкой в глине на основе анализа и интерпретации нагрузки на сваи результат теста, докторская диссертация, Тронхейм, Норвежский университет науки и технологий, 2012 г. Поиск в Google Scholar
[17] Кемпферт Х.-Г., Беккер П., Сопротивление осевым сваям различных типов на основе эмпирических значений, Труды Geo-Shanghai 2010 по глубоким фундаментам и геотехническим испытаниям на месте (GSP 205), ASCE, Рестон, VA, 2010, 149–154.10.1061/41106(379)18Search in Google Scholar
[18] Kolk H.J., van Der Velde A., Надежный метод определения фрикционной способности свай, забитых в глину, Proc.
Оффшорная технологическая конференция, 1996, Vol. 2, Хьюстон, Техас. 10.4043/7993-MSSearch в Google Scholar
[19] Крафт Л.М., Лайонс К.Г., Современное состояние техники: предельная осевая нагрузка залитых раствором свай, Proc. 6th Annual OTC, Houston paper OTC 2081, 1990, 487–503. Поиск в Google Scholar
[20] Кулхави Ф. Х. и др., Основы конструкции линии электропередачи для подъемно-сжимающей нагрузки, Отчет EL, 2870, Исследовательский институт электроэнергетики, Пало-Альто, 1983 г. Поиск в Google Scholar
[21] Макклелланд Б., Проектирование свай глубокого проникновения для морских сооружений, Журнал отдела геотехнической инженерии, ASCE, 1974, Том. 100, No. GT7, 705–747.10.1061/AJGEB6.0000064Search in Google Scholar
[22] Мейергоф Г.Г. Несущая способность и осадка свайных фундаментов // ASCE J. of Geotechnical Eng., 1976. GT3. 1061/AJGEB6.0000243Search in Google Scholar
[23] Navfac DM 7.2 (1984): Foundation and Earth Structures, US Department of Navy.
Search in Google Scholar
[24] Niazi F.S., Mayne P.W., Cone Penetration Test Based Прямые методы оценки статической осевой нагрузки одиночных свай, Геотехника и инженерно-геологическая инженерия, 2013, (31), 979–1009.10.1007/s10706-013-9662-2Search in Google Scholar
[25] Randolph M.F., Wroth C.P., Простой подход к проектированию свай и оценка испытаний свай, Behavior of Deep Foundations, STP 670, ASTM, West Conshohocken, Pennsylvania, 1979, 484–499.10.1520/STP33746SSearch in Google Scholar
[26] Рэндольф М.Ф., Рекомендации по проектированию морских свай, Proc. конференции по геотехнической практике в морских разработках, Остин, Техас, 1983 г., стр. 422–439. Поиск в Google Scholar
[27] Рэндольф М.Ф., Долвин Дж., Бек Р., Проектирование забивных свай в песке, Геотехника, 1994, Том. 44, No. 3, 427–448.10.1680/geot.1994.44.3.427Search in Google Scholar
[28] Ruwan Rajapakse, Pile Design and Construction Rules of Thumb, Elsevier, Inc., 2008.10.1016/B978-0- 7506-8763-8.