Расчет несущей способности сваи по грунту – правила определения, размещение свай и калькулятор

Содержание

правила определения, размещение свай и калькулятор

Сваи широко применяют в строительстве. Они позволяют устраивать фундамент на неустойчивых почвах, ограждать котлованы, возводить подпорные стенки и укреплять грунт.

Это экономичный, устойчивый вариант установки фундамента, применяемый практически в любых условиях.

В статье мы расскажем о видах свай, порядке и различных методах расчета фундамента.

Виды

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

  • Забивные сваи. Самый популярный вид. Погружаются в грунт путем забивки пневматическим молотом на рассчитанную глубину;
  • Буронабивные сваи устанавливаются в самые короткие сроки. Сначала методом шнекового бурения разрабатывают скважину и уплотняют грунт вокруг нее. Потом одновременно с извлечением бура под давлением закачивают в скважину бетонную смесь. Сразу после этого в ней устанавливают армирующий каркас. Его изготавливают из металлических стержней на заводе или строительной площадке;
  • Вибропогружаемые
    опускаются в толщу пород под действием собственного веса. Специальная установка передает вибрацию через сваю на грунт, за счет этого уменьшается сила трения между конструкцией и частицами почвы и свая постепенно погружаются в породу. Метод применяется на площадках с песчаным или насыщенным влагой грунтом;
  • Винтовые конструкции имеют лопасти на концах, благодаря им конструкция погружается в землю. Хорошо работают на неустойчивых грунтах и плывунах при наличии недалеко от поверхности прочной породы. При монтаже не издают шума, не повреждают почву, могут устанавливаться на площадках с плотной застройкой. Монтаж осуществляется вручную или с применением легкой техники;
  • Вдавливаемые устанавливаются без сильных толчков и вибраций, создают минимальную нагрузку на почву и фундаменты расположенных вблизи сооружений. Подходят для строительства крупных объектов в местах с плотной застройкой и вблизи зданий с неустойчивыми или старыми фундаментами.

По виду материала:

  • Железобетон. Самый популярный материал для возведения крупных объектов. Металл, составляющий каркас обеспечивает стойкость к изгибающим нагрузкам, а бетон защищает металлоконструкцию от воздействия окружающей среды, обеспечивает стойкость к вертикальным нагрузкам и увеличивает силу трения с грунтом;
  • Дерево. Применяется в индивидуальном строительстве на сухих почвах. Дешевый и доступный материал, но требует дополнительной гидроизоляции;
  • Металл. Из этого материала выполняют винтовые сваи. После изготовления их покрывают специальным составом, защищающим их от коррозии.

Сваи отличаются по виду конструкции и форме. Это могут быть квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые сечения. Последний вид приобрел наибольшую популярность благодаря простоте изготовления и расчета нагрузки на такую конструкцию.

По характеру работы:

  • Сваи-стойки работают за счет установки их нижней части на прочную породу. Они передают нагрузку на устойчивое основание, миную другие, менее надежные слои;
  • Висячие сваи работают за счет силы трения между ними и сжатыми грунтами вокруг.

На выбор типа конструкции влияют условия работы, особенности грунтов, конструкция и вес здания. Для правильного расчета

необходимо обратиться к специалистам, способным провести все необходимые измерения и изыскания.

Проектирование свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента необходимо участь ряд факторов, влияющих на его устойчивость:

  • Глубина залегания толщина и надежность пород;
  • Масса здания;
  • Условия строительства и эксплуатации;
  • Конструктивные особенности здания.

При проектировании инженеры опираются на данные геологических изысканий и на их основе определяют возможность строительства, рассчитывают количество свай, выбирают их вид, форму и материал.

Второй важный фактор — это нагрузка от здания.

Она складывается из нескольких видов нагрузки:

  • Постоянная. Включает в себя вес самого здания;
  • Долгосрочная временная — это вес станков, оборудования и других тяжелых конструкций;
  • Краткосрочная временная складывается из веса мебели и людей в здании;
  • Снеговая и ветровая
    нагрузки рассчитываются отдельно для каждого здания на основании климатических данных региона согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

Карта снеговых районов России

Вид сваи зависит от технико-экономических показателей строительства. Подбирается самый дешевый вариант, удовлетворяющий все требования и обеспечивающий надежность конструкции.

На этапе проектирования инженеры предусматривают запас прочности, обеспечивающий длительный срок эксплуатации фундамента даже при больших нагрузках.

Расчет ростверка

Важный показатель для строительства — количество свай в ростверке. Этот показатель напрямую влияет на способность конструкции правильно передавать нагрузку на основание и обеспечивать прочность фундамента.

Ростверк — это балка, соединяющая верхние части свай и равномерно распределяющая между ними нагрузку.

Крепление ростверка к разным видам свай

Количество свай в ростверке находят по формуле:

где:

  • dp — заглубление ростверка;
  • N0I — максимальное значение суммы нагрузок от веса здания;
  • Yk — коэффициент надежности;
  • F — максимальная нагрузка на одну сваю;
  • A — площадь ростверка;
  • Ymt — усредненный вес ростверков и грунта на его обрезах.

Полученное в результате вычислений число округляется всегда в большую сторону до целого значения.

Сваи распределяют согласно правилам:

  • В шахматном порядке, в два ряда или в одну линию с равными промежутками;
  • Расстояние между соседними сваями не менее трех их диаметров;
  • Минимальное расстояние от края ростверка до ближайшей сваи равно одному ее диаметру;
  • При возникновении только вертикальных нагрузок сваи заглубляют в ростверк всего на 5–10 см, в иных случаях соединение делают более надежным и дополнительно рассчитывают.

При расчетах ростверков инженеры работают, основываясь на СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Алгоритм расчета свайного фундамента

Процесс расчета начинается с определения общего веса здания.

Он состоит из суммы массы

всех конструкций:

  • Кровля;
  • Стены;
  • Перекрытия;
  • Железобетонный каркас.

При расчете толщина каждого слоя конструкции умножается на ее высоту и на плотность. В результате рассчитывается нагрузка на 1 м2 конструкции.

Кратковременные равномерно распределенные нагрузки (вес людей и мебели) берутся с расчетом 150 кг/м2. Сумма нагрузок вычисляется путем умножения значения на общую площадь здания. После этого определяется нагрузка от веса снега. Она будет зависеть от климатического района и форму крыши.

Чем больше угол наклона крыши, тем меньше будет снеговая нагрузка.

После этого определяется несущая способность каждой сваи и их количество в ростверках. Полученные значения дополнительно проверяют и только после этого приступают к дальнейшему проектированию и строительству здания.

Расчет несущей способности по грунту

Несущая способность — это значение, необходимое для выполнения правильных расчетов. Выполнить расчет можно с помощью нескольких методов.

Предварительный теоретический расчет по формуле Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li), где:

  • А — площадь опирания на грунт нижней части единицы конструкции;
  • Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты, учитывающие условия работы фундамента, основания, сил трения;
  • U — периметр разреза сваи;
  • fi — сила трения на боковых стенках;
  • R — величина несущей способности грунта в месте опирания;
  • li — длина боковых частей.

Метод статических нагрузок — это комплекс полевых работ, связанных с практическим нахождением несущей способности.

Это наиболее точный метод:

  • На площадке устанавливают пробную сваю;
  • Дают конструкции набраться прочности в течение положенного срока;
  • Установленный на сваю ступенчатый домкрат передает на нее нагрузку;
  • Специальный прибор замеряет усадку сваи;
  • На основе полученных данных проводятся расчеты.

Метод динамической нагрузки -на уже установленный свайный фундамент передают ударную нагрузку и после каждого удара определяют усадку и проводят необходимые расчеты.

Метод зондирования

— пробную сваю оснащают датчиками, погружают на расчетную глубину и определяют сопротивление грунтов.

После выполнения теоретического расчета необходимо дополнительно выполнить одно или несколько полевых испытаний и дополнительных расчетов на их основании. Это поможет проверить правильность расчетов и изысканий на практике.

Для упрощения расчетов инженерами был создан калькулятор несущей способности грунта с использованием макросов в Excel.

Он способен:

  • Построить график изменения несущей способности;
  • Разбить толщу пород на слои, основываясь на введенных данных;
  • Найти коэффициент работы всей поверхности сваи;
  • Учесть коэффициенты, уменьшающие несущую способность.

Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание

Данные для расчета берут в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

В таблице указаны значения расчетных сопротивлений свай:

Табличные значения сопротивлений для разных типов грунта

Формула для расчета сваи-стойки:

Fd=gcRA, где:

  • gc — коэффициент, учитывающий работу грунта;
  • R — взятое из таблицы сопротивление грунта;
  • А — площадь разреза сваи.

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Заключение

Расчет несущей способности сваи по грунту — это непростой процесс, требующий опыта и внимания со стороны инженеров. Расчет выполняется в несколько этапов, теоретически полученные значения проверяют в ходе полевых испытаний, полностью исключая возможность ошибки.

Расчет свайного фундамента могут выполнять только профессионалы с инженерным образованием и разрешением на подобную деятельность.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

stroim-domik.org

Несущая способность сваи по грунту в Excel V1.05 (все автоматизировано)

Volodya , 16 декабря 2012 в 16:16

#1

Интересная программа! Вопрос есть: не могу переключить с забивных на буровые сваи.

CEP}I{ , 16 декабря 2012 в 20:38

#2

чем от ЭСПРИ Лира-Софт отличается? картинки и принцип вроде смотрю оттуда вытащены! )

sangut , 16 декабря 2012 в 21:59

#3

CEP}I{_ЭСПРИ не позволяет сохранять исходные данные для расчета, не строит графики увеличения несущей способности сваи по глубине,требует для каждого слоя грунта задавать значение коэффициента условий работы сваи по боковой поверхности, сравнивать значение допускаемой нагрузки и продольного усилия в свае . В данной программе эти недостатки исключены.
Volodya_Нажали ли Вы кнопку "Включить содержимое" строки "Предупреждение системы безопасности?

valery2005 , 16 декабря 2012 в 22:45

#4

То же самое - как переключать радиокнопки? С забивных свай на буронабивные, как отметить способы устройства свай?

valery2005 , 16 декабря 2012 в 22:47

#5

Сорри, разобрался уже!

aeffim , 17 декабря 2012 в 05:46

#6

Как всё таки переключить их?!

nemo186 , 17 декабря 2012 в 09:37

#7

Если и по совместному действию силы и момента прогу напишите будет вообще великолепно!

CRISTOFF , 17 декабря 2012 в 12:19

#8

Спасибо. Расчёт не выполняется... появляется окно VBA и, если я правильно понял, ругается на ячейку N52 (Can't find project or library).

CRISTOFF , 17 декабря 2012 в 12:23

#9

На другом компе считает. Только не пойму, для чего кнопка расчёт?

Dant , 17 декабря 2012 в 16:30

#10

Не считает. То же, что и в CRISTOFF. Ошибка в коде к CommadButtom1,
строка: Range("N52") = Time
Что такое Time - нет описания.

dwg.ru

Расчет несущей способности одиночной сваи

По условиям работы сваи в грунте сваи делятся на сваи-стойки и висячие сваи.

Сваи-стойки передают нагрузку на практически несжимаемые породы (скальные и полускальные, сланцы, мергели, очень плотные грунты). Их вертикальные перемещения ничтожны, силы трения по боковой поверхности не развиваются и в расчете не учитываются. Несущая способность таких свай зависит от сопротивления грунтов, залегающих под нижним концом свай (Fd=Rs).

Рисунок6.10: Расчетная схема к определению несущей способности одиночной сваи

ziглубина до середины слоя грунта, для которого определяется сопротивление на боковой поверхности; hiтолщинаi-го слоя грунта;hполная глубина погружения сваи

Несущую способность Fd(кН) висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле:

(6.27)

где с=1 – коэффициент условий работы сваи в грунте;

R– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по Таблица 6 .20;

А– площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;

u– наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

fi– расчетное сопротивлениеi-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяемое по Таблица 6 .21;

hi– толщинаi-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м;

cRиcf– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения на расчетные сопротивления грунта, определяемые по Таблица 6 .22 и принимаемые независимо друг от друга.

Для того, чтобы воспользоваться предложенной формулой необходимо вычертить расчетную схему сваи на фоне геологического разреза (Рисунок 6 .10).

Грунтовую толщу в пределах сваи разбивают на элементарные однородные слои, мощность которых не должна превышать 2м. При этом на уровень грунтовых вод внимания не обращать, а растительный слой не учитывать. Рекомендуемая схема разбивки геологическогих слоев на элементарные: 2м+…+2м+остаток.

Таблица6.20

Расчетное сопротивление под нижним концом сваи

Глуби-на погру-жения нижне-го конца сваи, м

Расчетное сопротивление под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погруженных без выемки грунта, R, кПа

песчаных грунтов средней плотности

граве-листых

круп-ных

сред-ней круп-ности

мелких

пылеватых

пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

3

7500

6000

4000

3000

3100

2000

2000

1200

1100

600

4

8300

6800

5100

3800

3200

2500

2100

1600

1250

700

5

8800

7000

6200

4000

3400

2800

2200

2000

1300

800

7

9700

7300

6900

4300

3700

3300

2400

2200

1400

850

10

10500

7700

7300

5000

4000

3500

2600

2400

1500

900

15

11700

8200

7500

5600

4400

4000

2900

1650

1000

20

12600

8500

6200

4800

4500

3200

1800

1100

25

13400

9000

6800

5200

3500

1950

1200

30

14200

9500

7400

5600

3800

2100

1300

35

15000

10000

8000

6000

4100

2250

1400

См. примечания к Таблица 6 .22

Таблица6.21

Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай.

Средняя глубина располо-жения слоя грунта ,м

Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-оболочек fi , кПа

песчаных грунтов средней плотности

круп-ных и средней круп-ности

мел-ких

пылеватых

пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL, равном

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1

2

3

4

5

6

8

10

15

20

25

30

35

35

42

48

53

56

58

62

65

72

79

86

93

100

23

30

35

38

40

42

44

46

51

56

61

66

70

15

21

25

27

29

31

33

34

38

41

44

47

50

12

17

20

22

24

25

26

27

28

30

32

34

36

8

12

14

16

17

18

19

19

20

20

20

21

22

4

7

8

9

10

10

10

10

11

12

12

12

13

4

5

7

8

8

8

8

8

8

8

8

9

9

3

4

6

7

7

7

7

7

7

7

7

8

8

2

4

5

5

6

6

6

6

6

6

6

7

7

См. примечания к Таблица 6 .22

Таблица6.22

Коэффициенты условий работы для расчета несущей способности забивных свай

Способы погружения забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта

Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай

Под нижним концом сR

На боковой поверхности cf

1. Погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай механическими (подвесными) паровоздушными и дизельными молотами

1,0

1,0

Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины cзаглублением концов свай не менее 1м ниже забоя скважины при ее диаметре:

а) равной стороне квадратной сваи

б) на 0,05м менее стороны квадратной сваи

в) на 0,15м меньше стороны квадратной или диаметра круглой сваи

1,0

1,0

1,0

0,5

0,6

1,0

Погружение с подмывом в песчаные грунты при условии добивки свай на последнем метре погружения без применения подмыва

1,0

0,9

Вибропогружение свай-оболочек, вибропогружение и вибровдавливание свай в грунты:

а) песчаные средней плотности:

крупные и средней крупности

мелкие

пылеватые

б) пылевато-глинистые с показателем текучести IL=0,5:

супеси

суглинки

глины

в) пылевато-глинистые с показателем текучести IL0

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

1,0

1,0

1,0

1,0

0,9

0,9

0,9

1,0

Погружение вдавливанием сплошных свай:

а) в пески средней плотности, крупные, средней крупности и мелкие

б) в пески пылеватые

в) пылевато-глинистые грунты с показателем

текучести IL0

г) то же IL>0

1,1

1,1

1,1

1,0

1,0

0,8

1,0

1,0

Примечания:

  1. В случаях, когда в Таблица 6 .20 значения Rуказаны дробные, числитель относится к пескам, а знаменатель – к глинам.

  2. В Таблица 6 .20 и Таблица 6 .21 глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта при планировке территории срезкой, подсыпкой, намывом до 3м следует принимать от уровня природного рельефа, а при срезке, подсыпке, намыве от 3 до 10м – от условной отметки, расположенной соответственно на 3м выше уровня срезки или на 3м ниже уровня подсыпки.

  3. Для промежуточных глубин погружения свай и свай-оболочек и промежуточных значений текучести ILпылевато-глинистых грунтов значенияRиfiопределяются интерполяцией.

  4. Для плотных песчаных грунтов, степень плотности которых определена по материалам статического зондирования, значения по Таблица 6 .20 для свай, погруженных без использования подмыва или лидерных скважин, следует увеличивать на 100%. При определении степени плотности грунта по материалам других видов инженерных изысканий и отсутствии данных статического зондирования для плотных песков по Таблица 6 .20 следует увеличить на 60%, но не более чем до 20МПа.

  5. Значения расчетных сопротивлений Rпо Таблица 6 .20 допускается использовать при условии, если заглубление сваи в неразмываемый и несмываемый грунт составляет не менее 3м.

  6. Значения расчетного сопротивления Rпод нижним концом забивных свай сечением 0,15х0,15м и менее, используемых в качестве фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается повышать на 20%.

  7. Для забивных свай, опирающихся нижним концом на рыхлые песчаные грунты или на пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL>0,6, несущую способность следует определять по результатам статических испытаний свай.

  8. При определении по Таблица 6 .21 расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай-оболочек и свай fiпласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2м.

  9. Значения расчетного сопротивления плотных песчаных грунтов на боковой поверхности свай fiследует увеличивать на 30% против значений, приведенных в Таблица 6 .21.

  10. Расчетные сопротивления супесей и суглинков с коэффициентом пористости e<0,5 и глин с коэффициентом пористостиe<0,6 следует увеличивать на 15% против значений, приведенных в Таблица 6 .21 при любых значениях показателя текучести.

studfiles.net

1.4 Определение несущей способности сваи по грунту

Грунты основания:

ИГЭ-1: песок, мощностью 7,2 м.;

ИГЭ-2: суглинок, мощностью 4,5 м.;

ИГЭ-3: торф, мощностью 2,4 м;

ИГЭ-4: глина полутвердая, JL=0,25 , полная мощность не вскрыта;

Вид сваи – буровые, бетонируемые при отсутствии в скважине воды (сухим способом) 0,6х0,6м, а крайних 0,3х0,3м.

Количество свай в ростверке – 5.

Принимаем буронабивные сваи длиной 10 м.

Расчет круглых свай ведем как расчет квадратных, со стороной, где d- диаметр круглой сваи:

-центральная свая: а=0,9хd=0,9х0,3=0,27 м

-крайние сваи:а=0,9хd=0,9х0,6=0,54м;

Несущая способность по грунту одиночной забивной висячей сваи определяется по формуле:

,

где с - коэффициент условий работы сваи в грунте;с = 1;

R - расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа;

А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто, принимается равным для сваи:

-для сваи со стороной 0,54 равной 0,52м2

-со стороной 0,27 равной 0,13 м2

U - наружный периметр поперечного сечения сваи, м, для сваи:

-со стороной 0,54 - U=0,54х4=2,16 м;

-со стороной 0,27 - U=0,27х4=1,08м;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПапринимаемое по табл. 11.2 [1]СНиП 2.02.03-85;

- толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м ;

γ CR и γ Cf- коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним

концом и на боковой поверхности сваи; принимаем γ CR и γ Cfпринимаемые по табл. 7.4 [7], равными 1.

Определяем расчетное сопротивление под нижним концом сваи R и расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи слоев грунта, через которые проходит свая.

Расчетное сопротивление R под нижним концом сваи для глины тугопластичной=0,35, на глубине=20,3 м составляет R=3880 кПа.

Используя найденные значения R и вычисляем несущую способность сваи по грунту.

Несущая способность сваи d=0,3см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

Несущая способность сваи d=0,6см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

.

Следовательно несущая способность обеспечена.

Проверка экономичности:

Т.к. разница значений и N составляет менее 10%, то сваи запроектированы экономично.

1.5 Размещение свай в кусте

Геометрические размеры ростверка в плане определяются нормативными требованиями к взаимному размещению свай в свайном кусте. Расстояние между сваями должно быть не менее трех диаметров свай (диаметр берется по наименьшему значению). Высоту ростверка рекомендуют принимать не менее 40 см. Более точная высота ростверка определяется расчетом на поперечную силу и на продавливание.

Ростверк представляет собой шарнирное сопряжение, оголовок свай запускается в ростверк на 100 мм.

1.6 Расчет на продавливание ростверка колонной

Реактивный отпор сваи Ri и равная ему доля внешней нагрузки Ni создают на участках С01 и С02 напряженное состояние среза, следовательно, существует возможность продавливания ростверка силой Ri ,по пространственному сечению с наклонными гранями №1 и №2.

Из всех возможных граней среза на участках С01 и С02 , именно гранями №1 и №2, имеют наименьшие углы α к горизонту (т.е. наибольшие длины проекции на горизонтальную плоскость С01 и С02 ), и поэтому имеют наименьшую способность на продавливание.

,

формула 4 п.2.2. ,

где - коэффициент условия работы, принимаемый равный 1, поскольку наклонная трещина при продавливании появляется на нейтральной оси ростверка, где отсутствует продольная рабочая арматура, расположенная у подошвы ростверка и, следовательно, отсутствует ее влияние на прочность.

где ( cуммаза пределами пирамиды продавливания).

Найдем h0 из условия

- необходимая минимальная высота.

Окончательно, =0,75 м.

Принимаем.

Отношение принимается не менее 1 и не более 2,5.

.

Собственный вес ростверка:

Несущая способность:- несущая способность обеспечена.

Т.к. разница значений и N составляет менее 10% , сваи запроектированы экономично.

studfiles.net

Пример 2.2. Определение несущей способности забивной сваи по грунту

Опубликовал admin | Дата 30 Июнь, 2016

 

 

Требуется определить допустимую нагрузку, которую может воспринять забивная висячая железобетонная свая. Глубина погружения сваи L = 7 м. Се­чение сваи квадратное с размером стороны b = 0,3 м. Свая забита при помощи дизель — молота.

Грунт № 1: супесь с показателем текучести IL = 0,3 Мощность слоя: H1 = 3,5 м.

Грунт № 2: супесь с показателем текучести IL = 0,4. Мощность слоя: H2= 1,5 м.

Грунт № 3: глина с показателем текучести IL =0,5.

Решение

Площадь поперечного сечения сваи A = b2 = 0,32 = 0,09 м2

Периметр сечения сваи: и = 4b = 4*0,3 = 1,2 м.

Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R = 1,4 МПа = 1400 кПа.

При определении сопротивления грунта по боковой по­верхности сваи при толщине прорезаемого слоя более 2 м этот слой следует разбивать на несколько слоем с толщиной каждого не более 2 м.

Слой №1 мощностью 3,5 м, поэтому разбиваем его на два толщиной 2 и 1,5 м.

Средняя глубина расположения слоев (см. рис. 1):

h1 = 1,0 м;

h2 = 2,75 м;

 

h3 = 4,25 м;

h4 = 5,75 м.

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h1 = 1,0 м,  f1 = 23 кПа

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в первом слое грунта (IL = 0.3) при его средней глубине заложения h2 = 2,75 м,  f2 = 33,8 кПа.

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи во втором слое грунта (IL = 0,4) при его средней глубине заложения h3= 4,25 м, f3 = 27,5 кПа.

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи в третьем слое грунта (IL = 0,5) при его средней глубине заложения h4 = 5,75 м,  f4  = 24.7 кПа.

Коэффициент условий работы сваи в грунте: γс = 1.0.

Коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи γсR = 1,0.

Коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи γсf = 1,0.

Несущая способность одиночной висячей сваи :

FdссR RA + uγсf ∑fi hi ) =

= 1,0(1,0 * 1400 * 0,09 + 1,2 * 1,0 (23*2 + 33,8*1.5 + 27.5*1,5 + 24.7*1.5)) = 336 кН.

Коэф. надежности по грунту γk = 1,4.

Допустимая расчетная нагрузка на сваю по грунту:

F = Fdk = 336/1,4 = 240 кН.

Примеры:

 

spravkidoc.ru

Несущая способность сваи – определение и схема расчета

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.
  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Заливка фундамента под дом

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Как армировать ростверк

      Необходимость устройства опалубки

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь
    • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство

      Отделка фундамента камнем

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Что такое цоколь

      Как закрыть винтовые сваи

  • Сваи

fundamentaya.ru

Несущая способность буронабивной сваи: таблица

Отличный пример создания свайного основания.

Любой начинающий строитель знает, что основой для прочности дома является его фундамент. Но установка хорошего фундамента довольно трудоемкая процедура, требующая знаний, опыта и большого количества времени, особенно, если речь идет о свайном основании. Понадобится правильно произвести расчет буронабивных свай и их несущей способности. Ведь от этого будет зависеть прочность и срок эксплуатации возведенной постройки. В данной статье будет рассмотрено, как правильно выполнить расчет несущей способности свай по грунту и какие данные для этого понадобится использовать.

Способы определения несущей способности сваи

Существует несколько методов, как произвести подобные расчеты. К ним относятся:

  1. Расчетный метод. Он не отличается высокой эффективностью, но применяется довольно часто, так как в отличие от других довольно простой.
  2. Пробные статические нагрузки. Крайне эффективная методика, но она требует много времени и сил. Довольно часто применяется профессионалами.
  3. Динамическое испытание. Производится посредством нескольких ударов молотка по установленным сваям, после чего фиксируется осадка. Преимуществом такого способа является то, что его можно использовать непосредственно на строительном участке, но в отличие от предыдущего метода, он не столь эффективен.
  4. Зондирование. Этот способ подразумевает комбинирование статического и динамического метода. Он производится путем регистрации данных несущей способности на поверхность базис с заранее установленных специальных датчиков. Оборудование стоит довольно дорого, поэтому такие вычисления зачастую выполняются только специалистами.

Расчетный способ часто используется простыми обывателями, так как для этого не потребуется специального оборудования или большого количества опыта. Понадобится лишь собрать определенные данные, которые пригодятся для расчетов. Остальные методики также могут использоваться, но для их реализации понадобятся знания и приспособления, которые у новичков в строительном ремесле зачастую отсутствуют.

Чтобы увеличить количеству знаний по теме вычисления несущей способности свай, рекомендуется к просмотру следующее видео.

По мере увеличения количества столбов для базиса, увеличивается и его прочность.

Изучение параметров буронабивных свай для расчетов

При установке свайного базиса необходимо учитывать такую характеристику, как несущая способность буронабивной сваи, так как она влияет на расход материала для их монтажа и параметры качества базиса и всего здания.

Этот параметр во многом зависит от диаметра используемого столба. Например, буронабивная свая, имеющая диаметр 300 мм, может выдержать давление в 1,7 т, а свая с диаметром 500 м может выдержать даже 5 т. Небольшие изменения в размере крайне сильно увеличивают допустимую нагрузку, поэтому правильный расчет несущей способности сваи по материалу гарантирует прочное основание. Помимо этого, от данной характеристики зависит расход материалов для возведения дома.

Исходя из этого, расчет количества свай и расстояния при их монтаже является частью общих подсчетов, которые необходимо выполнить для возведения крепкого здания.

Пример схемы, по которой осуществляется монтаж буронабивных свай.

Материал производства

Размер сваи не единственный фактор, который нужно брать во внимание. При расчетах необходимо также учитывать материал, из которого изготавливалось изделие. Разновидность и марка бетона, используемого во время заливки участка, сильно влияет на износостойкость и срок эксплуатации фундамента, а, следовательно, и всего здания.

Как пример, свая, залитая бетоном М 100, может выдержать давление до 100 кг на 1 см². Это довольно хороший показатель, так как свая с основанием в 20 см и площадью в 400 см² может держать на себе до 40 т.

Помимо этого, нужно считать не только нагрузку, которая будет оказываться на столб, но и прочностные характеристики самого грунта. Это связано с тем, что при возможной нехватке столбов и повышенном давлении на почву, основание может повредиться из-за того, что некоторые сваи слишком углубятся в грунт. Если это произойдет, выполнить ремонтные работы будет довольно трудно, и без помощи специалистов обойтись уже не получится.

Чем выше прочность подстилающей почвы, тем меньше опор потребуется для создания прочного базиса. Также понадобится учитывать глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод, качество армирования и прочие факторы.

Расчет несущей способности свай

С подобными расчетами сможет справиться новичок, так что привлечение специалистов не потребуется. Определение несущей способности свай состоит из следующих этапов:

  1. Подготовка к процедуре, сбор информации, анализ почвы.
  2. Расчет по готовой формуле.

Подготовка к расчетам

Данные, которые будут использоваться для подсчета несущей способности свай, получают после проведения геологических процедур и расчета планируемого давления на постройку. Сбор этих данных крайне важная работа, так как именно от них зависит правильность результата подсчетов.

Таблица, которая позволяет определить разновидность грунта по характеристикам.

При подсчетах необходимо учитывать большое количество разнообразных характеристик почвы. Информацию по этим данным можно найти в СНиП, где она разделена по климатическим зонам и представлена в разном виде.

Определение несущей способности свай не может базироваться на данных, собранных на соседних участках. Даже в пределах одной земельной территории геологические показатели могут довольно сильно варьироваться. Несколько скважин по периметру участка, позволят собрать детальную информацию о качестве грунта. Ошибка в сборе данных может привести к довольно неприятным последствиям.

Вычисление массы постройки проводится с учетом климатического фактора, размещения здания на поверхности относительно направления потоков, количества осадков зимой, веса строительных материалов и оборудования.

Расчет по формуле

Несущая способность сваи по грунту, которая влияет на оказываемую нагрузку, зависит от характеристик материала, из которого она изготавливалась и прочностных параметров почвы. Для подсчетов выбирается минимальный показатель, так как он иногда увеличивается.

Несущая способность сваи вычисляется по следующей формуле: P=ko*Rn*F+U*kp*Fin*Li, где P – непосредственно несущая способность; ko – показатель однородности почвы; Rn – возможное сопротивление почвы относительно фундамента; F -площадь базиса на сваях, см²; U – периметр участка, м; kp – рабочий коэффициент; Fin -допустимое сопротивление почвы по бокам используемых свай; Li – толщина грунта, который соседствует с боковой поверхностью столба, м.

Все необходимые данные грунтов нужно искать в приложениях СНиП в предназначенном для этого разделе. Если грунт является многослойным, то возможности сопротивление поверхности высчитываются для каждого слоя по отдельности, после чего показатели складываются воедино. Также при подсчете существующей несущей способности к давлению понадобится добавлять массу самих свай и ростверка.

После того как несущая способность свай была рассчитана, вычисляется их необходимое количество для создания базиса постройки. Необходимо учитывать, что самым большим интервалом между сваями является отметка в 2 м, а самым маленьким – сумма 3-х диаметров скважин.

Таблица несущей способности буронабивной сваи позволяет упростить процедуру расчетов.

Когда все необходимые исчисления проведены, осуществляется заливка. Бетон для этого изготавливается прямо на участке, где проводятся строительные работы, что позволяет сэкономить на доставке. Можно использовать различные марки раствора, но необходимо следить за его качеством и сроком годности. Если будет применен некачественный бетон, это существенно повлияет на срок службы здания.

Как видно из статьи, соорудить свайный фундамент своими силами довольно трудно, но возможно. Основной процедурой является расчет несущей способности столбов. Если все подсчеты будут выполнены правильно, то и результат будет на высоком уровне, а постройка прослужит большое количество времени. Существуют специальные таблицы, в которых уже собраны многие данные. С помощью них можно пропустить трудоемкий процесс сбора большого количества данных для подсчетов.

kakfundament.ru