Расчет буронабивной сваи онлайн: Расчет буронабивного фундамента — онлайн калькулятор, примеры расчета

Содержание

онлайн калькулятор, какое количество свай нужно, необходимая несущая способностьи подробный монтаж

Фундамент выполняет важную и ответственную функцию, не допускающую никаких сомнений в возможностях или надежности основания.

В этом отношении свайные опорные конструкции позволяют получить полноценный вариант решения проблемы без опасности просадок или деформаций, которые возможны у традиционных видов фундамента.

Особенно ярко эта способность проявляется в сложных условиях, на слабонесущих или обводненных грунтах, торфяниках.

Если традиционные основания базируются на верхних, неустойчивых слоях грунта, то сваи опираются на плотные горизонты, расположенные на значительном расстоянии от поверхности.

Единственной задачей, встающей перед проектировщиком, является грамотный и корректный расчет опорной конструкции.

Содержание статьи

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:

  • Измеряемые.
  • Расчетные.

К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке

:

  • Состав слоев.
  • Уровень залегания грунтовых вод.
  • Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
  • Глубина залегания и состав плотных слоев.

К расчетным параметрам относятся:

  • Величина нагрузки на основание.
  • Несущая способность опоры.
  • Схема расположения стволов.
  • Параметры свай и ростверка.

Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию. Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора


Тип грунта определяется по результатам бурения пробной скважины. Она имеет глубину до появления контакта с плотными слоями, или до момента погружения на достаточную глубину для установки висячих свай.

Некоторую информацию можно получить в местном геологоразведочном управлении, но она будет усредненной и не сможет дать максимально полные данные о качестве и параметрах грунта на данном участке.

Участок способен иметь специфические инженерно-геологические условия, не свойственные данному региону в целом, поэтому всегда следует производить специализированный геологический анализ.

Глубина промерзания грунта — табличное значение, которое находят в приложениях СНиП.

Существует специальная карта, на которой все регионы России разделены на специальные зоны, обладающие соответствующей глубиной промерзания.

Тем не менее, в действующем ныне СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» имеется методика специализированного расчета глубины промерзания, производимого по теплотехническим показателям грунта и самого здания.

Как найти нагрузку на основание

Нагрузка на фундамент определяется как суммарный вес постройки и всех дополнительных элементов:

  • Стены дома.
  • Перекрытия.
  • Стропильная система и кровля.
  • Наружная обшивка, утеплитель.
  • Эксплуатационная нагрузка (вес мебели, бытовой техники, прочего имущества).
  • Вес людей и животных.
  • Снеговая и ветровая нагрузка.

Производится последовательный подсчет всех слагаемых, после чего вычисляется общая сумма. Затем необходимо увеличить ее на величину коэффициента прочности.

Необходимо решить, возможны ли какие-либо дополнительные пристройки или дополнения, увеличивающие вес дома и изменяющие величину нагрузки на основание.

Если подобные изменения входят в планы, лучше сразу заложить их в несущую способность фундамента, чтобы упростить себе задачу в будущем.

От каких факторов зависит шаг?

Минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопасти.

Максимум ограничивается несущей способностью опор и жесткостью ростверка, испытывающего нагрузку от веса дома.

Каждый пролет между опорами можно рассматривать как балку, жестко закрепленную с двух концов.

Тогда величину нагрузки необходимо рассчитать таким образом, чтобы балка не была деформирована или разрушена, а прогиб в центральной точке не превышал допустимых значений.

На практике обычно поступают проще — на основании многочисленных расчетов и эксплуатационных наблюдений выведено максимальное расстояние между соседними сваями, равное 3 (иногда — 3,5) м.

Эту величину считают критической, если по несущей способности опор получаются пролеты больше 3 м, то добавляют 1 или несколько свай для уменьшения шага.

Пример вычисления необходимого количества опор

Для простоты примем общий вес дома со всеми нагрузками равным 30 т. Это приблизительно соответствует весу одноэтажного брусового дома 6 : 4 м, расположенного в средней полосе со снеговой нагрузкой до 180 кг/м2.

Определяется несущая способность одной сваи. Площадь опоры (лопасти) при диаметре 0,3 м составит 0,7 м2. (700 см2). Несущая способность грунта обычно принимается равной среднему арифметическому от значений всех слоев, встречающихся на участке. Допустим, она выражается в 3-4 кг/см2. Тогда каждая свая сможет нести 2,1-2,8 т.

Получается, что для дома в 30 т надо использовать 11-15 свай. Помня о необходимости иметь запас прочности, принимаем максимальное значение. Схему размещения можно принять как свайное поле из 3 рядов по 5 свай в каждом.

Глубину погружения и, соответственно, длину свай принимаем равной глубине залегания плотных грунтовых слоев.

Она определяется практически, методом пробного погружения сваи или бурением скважины.

Пример расчета буронабивной основы

Прежде всего следует вычислить несущую способность одной сваи. Для примера возьмем наиболее распространенный вариант — диаметр скважины 30 см, несущая способность грунта составляет 4 кг/см2. По таблицам СНиП определяем, что несущая способность на песках средней плотности составит около 2,5 т.

Затем производится подсчет общего веса дома. Он делается по обычной методике, но к нему понадобится прибавить вес ростверка, для чего следует вычислить объем ленты и умножить его на удельный вес бетона.

После этого нагрузку на сваи делят на несущую способность единицы и округляют до большего целого значения. Это — количество буронабивных свай, необходимое для дома заданного веса, выстроенного в заданных условиях.

Даже состав грунта редко соответствует лабораторным показателям из-за различных примесей, включений или прочих напластований, изменяющих все параметры.

Поэтому в любом случае надо делать запас прочности, превышающий обычные коэффициенты, заложенные в формулы. Рекомендуется увеличивать его на 10-15%.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Необходимо помнить, что все расчеты производятся по формулам, не учитывающим реальной обстановки на участке.

Основные схемы размещения

Существует несколько разновидностей схем расположения свай:

  • Свайное поле.
  • Свайный куст.
  • Свайная полоса.

Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.

Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.

Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.

При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.

Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей. Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени.

Как правильно рассчитать шаг

Расчет шага производится в зависимости от схемы размещения свай и от конфигурации постройки.

Если известно общее количество, опоры расставляются по выбранной схеме — сначала по углам, затем заполняются наиболее нагруженные линии, расположенные под несущими стенами, после чего расставляют оставшиеся сваи по площади комнат для поддержки лаг перекрытий

.

Задаче проектировщика является обеспечение максимальной жесткости ростверка, установка опор в точках максимальных нагрузок и равномерное распределение веса дома между остальными стволами.

Для построек обычного типа распределение свай проблемы не вызывает, намного сложнее расстановка опор на сооружениях сложной конфигурации с неравномерным распределением массы элементов.

В таких ситуациях сначала размещают кусты свай под наиболее нагруженными точками, после чего размещают остальные опоры.

ВАЖНО!

В любом случае, необходимо соблюдать минимальные расстояния между соседними опорами, чтобы не снизить удельное сопротивление грунта. В противном случае несущая способность фундамента в данных точках окажется значительно ниже расчетной, что приведет к деформациям или разрушению ростверка и стен постройки.

Оптимальное расстояние

Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.

Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.

Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.

Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.

В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.

Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.

Пример нахождения размеров ростверка

Рассмотрим порядок расчета железобетонного ростверка. Ширина ленты должна быть равна толщине стен

.

Если стены дома в 1,5 кирпича, то ширина стен составит 38 см. Такой же будет и ширина ростверка.

Высота ленты при такой ширине должна составить 50 см — это обеспечит необходимую жесткость на прогиб.

Арматурный каркас Будет состоять из двух горизонтальных решеток по 2 стержня 12 мм.

Общий объем бетона, необходимого для отливки, составит 0,5 · 0,38 · 30 м (общая длина ростверка) = 5,7 м3.

Учитывая возможность непроизводительных потерь, лучше заказывать 6 м3 готового бетона марки М200 и выше, или изготовить его самостоятельно прямо на площадке.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с пособием по расчету свайно-ростверкового, плитно-свайного, а также свайно-ленточного фундамента:

Заключение

Большинство пользователей не производит расчет фундамента, так как это слишком сложная и ответственная задача.

Чаще всего для этого привлекают опытных специалистов.

Как минимум, используются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные данные быстро и совершенно бесплатно.

Кроме того, такие ресурсы позволяют найти необходимое количество всех материалов и нередко даже рассчитывают их стоимость для монтажа.

Следует учитывать, что всецело полагаться на качество подсчета при помощи неизвестного алгоритма опасно, надо хотя бы продублировать расчет на другом, подобном ресурсе.

В целом, самостоятельный расчет можно производить только для вспомогательных или хозяйственных построек, чтобы не слишком рисковать своим имуществом, здоровьем и жизнью людей.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Онлайн калькулятор для расчета фундамента буронабивные сваи с лентой ростверка

Несмотря на то, что грамотный расчет любого фундамента может сделать исключительно опытный специалист, для примерных расчетов можно воспользоваться онлайн сервисами, с помощью которых получится оценить рентабельность того или иного типа основания для дома…

Несмотря на то, что грамотный расчет любого фундамента может сделать исключительно опытный специалист, для примерных расчетов можно воспользоваться онлайн сервисами, с помощью которых получится оценить рентабельность того или иного типа основания для дома…

При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для конкретного здания и типа грунтов. Все остальные способы дадут только приблизительный результат.


Есть определенные правила расчета свайных фундаментов и все их надо учитывать

Типы свайных фундаментов

Свайные фундаменты имеют несколько преимуществ перед обычными ленточными или плитными, такие как:

  • Снижение расхода материалов.
  • Возможность устройства на сильнопучинистых грунтах.
  • Возможность монтажа на участках с большим уклоном.
  • Высокая скорость монтажа в случае применения винтовых свай. Фундамент под обычный загородный дом монтируется за 1-2 дня, нет необходимости ждать полного набора прочности бетоном в течение 28 суток.

Сваи применяются 3 видов:

  • Забивные.
  • Буронабивные. Как один из вариантов буронабивных свай монтируют так называемые сваи ТИСЭ, с уширением внизу. Такая конструктивная особенность снижает нагрузку на грунт и позволяет фундаменту эффективно противостоять силам выталкивания, возникающим при морозном пучении грунтов.
  • Винтовые.

Забивные элементы в частном строительстве применяются крайне редко, т.к. требуют привлечения тяжелой строительной техники.


Разновидности свайных фундаментов

Лента ростверка подвешена (ТИСЭ)

Основные отличие от предыдущего варианта

Основные входные данные

Из входных данных для ленты ростверка исчезли пункты со значением глубины ленты, т.к. при исполнении ТИСЭ лента подвешена и глубина тут уже не нужна, и добавился пункт «Выход свай» к входным данным свай.

Утепление

В утеплении появилась возможность утеплить ленту ростверка не только снаружи, но и внутри. Естественно это опциональные пункты. Если вы отказываетесь от утепления на этапе фундамента и добавляете его на этапе отделки фасада, то обращаем ваше внимание, что внутреннего утепления на этапе фасада нет.

Расчет фундамента

Расчет любого типа основания начинается с определения типа грунта и уровня грунтовых вод. Для этого лучше всего обратиться в специализированную организацию. Вариант «как у соседа» в данном случае неприменим, т.к. эти параметры могут различаться даже в пятне застройки. Исходя из рекомендаций специалистов, выбирается тип основания.

Приведенные методики расчета примерны и не учитывают некоторые факторы, которые могут оказать влияние на сооружаемый фундамент.

Это может быть интересно!
В статье по следующей ссылке читайте про панели для фундамента.

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайного фундамента, как и любого другого следует вычислить нагрузки на основание F. Для этого складывают вес стен, перекрытий, кровли, снеговую нагрузку и нагрузку на пол. Первые 3 параметра можно вычислить самостоятельно, либо с помощью специальных строительных калькуляторов. Снеговая нагрузка зависит от региона, в котором расположено строение и определяется по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», нагрузка на пол принимается равной 180кг/м2 общей площади сооружения.


Распределение снеговых нагрузок в зависимости от климатических зон

Затем определяется несущая способность сваи по формуле

P=
ϒcr*R0*S+uϒcf*fi*hi
, где

  • R0

    – нормативное сопротивление грунта под основанием сваи

  • S

    – площадь основания

  • ϒcr

    – коэффициент условий работы грунтов под основанием

  • u

    – периметр сечения

  • ϒcf

    – коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности

  • fi

    – сопротивление грунта на боковой поверхности

  • hi

    – глубина погружения сваи ниже уровня земли.

Площадь основание S круглых свай вычисляется путем перемножения квадрата радиуса сваи на 3,14, периметр – умножением диаметра сечения на 3,14. Диаметр сваи выбирают, исходя из предполагаемого материала опалубки и параметров оборудования, обычно для частного строительства — 200-300 мм.

Глубина погружения выбирается произвольная, но не менее глубины промерзания грунта +0,5м, либо по глубине залегания несущего слоя грунта, так же следует учесть уровень грунтовых вод.

Нормативное сопротивление грунта R0, коэффициенты условий работы ϒcr и ϒcf определяется по таблицам из СНиП 2.02.03-85.


По таким таблицам специалисты определяют нормативное сопротивление грунта, но сначала нужно узнать тип грунта, для чего проводится анализ почвы

После вычисления несущей способности опорного элемента вычисляется их количество, для чего нагрузка на основание F умножается на коэффициент надежности, равный 1,2, и делится на несущую способность P. Если получилось нецелое число – значение округляется до целого в большую сторону.

В некоторых случаях может потребоваться установка дополнительных опор, например при сооружении в здании печи или монтаже тяжелого оборудования.

Далее сумму длин несущих стен делят на количество свай. Таким образом вычисляется шаг свайного поля. Для определения необходимого количества бетонного раствора складывается объем свай, который вычисляется перемножением площади сечения на высоту сваи. Высота сваи учитывается не до уровня земли, а до заданной верхней точки.

Для этих вычислений также можно воспользоваться калькулятором свайного фундамента, указав форму основания, подставив необходимые переменные и выбрав в специальных полях формы табличные значения из нормативных документов.


Интерфейс онлайн калькулятора свайных фундаментов

Расчет столбчатого фундамента

Столбчатым называют свайный фундамент, в котором сваи расположены на поверхности земли или заглублены не более чем на 0,5 м. Такой тип оснований может использовать только для строительства небольших легких сооружений, например гаража, хозяйственного блока маленькой бани или дачного домика по каркасной технологии или из бруса.

Расчет столбчатого фундамента производится также, так и свайного, однако при вычислении несущей способности столба не учитываются боковые нагрузки, таким образом, формула для расчетов получается следующая:

P= ϒcr*R0*S

Столбы могут изготавливаться монолитным способом, как и сваи либо изготавливаться из кирпича, шлакоблока или бетонных блоков. Во втором случае сечение получается квадратное или прямоугольное, и площадь вычисляется перемножением длин сторон. Это нужно учитывать при расчетах с помощью калькулятора столбчатого фундамента.


Интерфейс калькулятора столбчатого фундамента

Это может быть интересно!
В статье по следующей ссылке читайте про виды фундаментов.

Расчет фундамента на винтовых сваях

Для вычисления основания на винтовых сваях применяется та же методика, что и для буронабивных свай, однако расчеты упрощаются, т.к. винтовые сваи – типовое изделие, и несущую способность сваи не нужно вычислять самостоятельно, достаточно посмотреть значение в таблице и разделить нагрузку от сооружения на этот параметр. При расчетах за площадь основания сваи принимается площадь лопасти.

Чтобы определить, какую нагрузку должен выдерживать элемент фундамента, нужно рассчитать примерное количество свай. Для этого длина несущих стен делится на предполагаемый шаг монтажа опор, обычно 2-3 м. Затем, делением суммарной нагрузки сооружения на фундамент на количество опор, вычисляют нагрузку на 1 сваю. Необходимая площадь опоры определяется по формуле

S=F=1,2/R0

где F

– нагрузка на сваю,
1,2
– коэффициент надежности,
R0
– нормативное сопротивление грунта. Зная площадь лопасти, вычисляют ее диаметр по формуле
D=2√S/π
, и по получившемуся значению выбирают из сортамента ближайший в большую сторону типоразмер.


Такие данные нужно ввести для расчетов в онлайн калькулятор фундамента на винтовых сваях
Применив для расчета количества свай для фундамента калькулятор, можно выбрать наиболее подходящий для заданных условий и выгодный экономически размер свай путем подстановки различных параметров. Глубина погружения свай определяется на основании глубины залегания несущего слоя грунта и уровня грунтовых вод.

Расчет свайно-ростверкого фундамента

При строительстве на сложных грунтах, на участках с большим уклоном, либо при строительстве из кирпича, газобетонных или других блоков по верхней поверхности свай изготавливают ленту, которая называется ростверк. Выполнен он может быть монолитным из железобетона или сборным (сварным) из металлопроката. При расчете свайно-ростверкого фундамента к нагрузкам от сооружения добавляется еще и вес самого ростверка. При изготовлении ростверка из металлопроката, двутавра или швеллера, вес вычисляется умножением длины ленты на удельный вес профиля, который указывается в сортаменте. Для железобетонной конструкции – вычисляется объем бетона (площадь сечения ленты на длину) на плотность материала, равную 2400 кг/м3.

Как посчитать количество свай под крыльцо и эркер?

Если планируется возвести эркер или крыльцо, то принципы расчета количества свай такие же, как и для основного сооружения. Сначала устанавливаем сваи по углам. Затем смотрим длину стен – если она более 3-х метров, то потребуются дополнительные сваи. Формулу для вычисления их количества мы уже привели выше.

Конечно, в этой статье описаны общие принципы расчета свайного поля для простейшего одноэтажного дома. Для того чтобы все было сделано правильно, и здание было надежным и долговечным, лучше доверить все вычисления профессионалам.

Эскиз составляющих элементов свайного фундамента с роствертком

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди тех частных застройщиков, которые хотят возвести качественное основание в максимально сжатые сроки на ландшафте сложной структуры. Ведь ростверк может быть незаглубленным или малозаглубленным, а это существенная экономия средств на его возведение.

Но, существует проблема правильного расчета необходимого количества несущих конструкций, их типа и шага установки, поэтому перед возведением нужно сделать полный сбор информации.

Также, сначала проводится проектирование фундамента с учетом характеристик будущего здания, ведь от того, сколько будет установлено свай, зависит конечная стоимость возведения дома, а уже затем проводится расчет свайного фундамента.

Конкретные цифры для расчётов

В случае, когда сложно либо невозможно определить несущую способность грунта, принимается значение 2,5 кг\см2,  это усреднённый показатель для грунтов российской средней полосы.

Исходные данные для расчёта свайных фундаментов

Максимальный шаг винтовых свай для малоэтажного и хозяйственного индивидуального строительства:

  • строения из бревна или бруса 3 м;
  • сооружения каркасного либо сборно-щитового типа 3 м;
  • здания с несущими стенами из облегчённых блоков 2,5 м;
  • дома из кирпича и полнотелых бетонных блоков 2 м;
  • монолитные сооружения 1,7 м.

Для кустов свай под печи, колонны и подобные сооружения с сосредоточенной нагрузкой допустимое минимальное расстояние между сваями 1,5 м, для веранд и аналогичных построек 1,2 м.

Вес конструкций и частей зданий

Для сбора весов допустим приблизительный подсчёт. Ошибка в большую сторону приведёт к небольшому увеличению стоимости работ. Если же реальные нагрузки окажутся больше расчётных, то возможно разрушение фундамента и здания в целом.
Предпочтительный ориентир при отсутствии точной информации максимальное значение.

Стены :

  • кирпичные 600-1200кг\м2;
  • бревенчатые 600 кг\м2;
  • газо- и пенобетонные 400-900 кг\м2;
  • каркасные и панельные 20-30 кг\м2.

Крыши с учётом стропильной системы:

  • листовая сталь, в т.ч. металлопрофиль и металлочерепица 20-30 кг\м2;
  • листы асбоцементные 60-80 кг\м2;
  • рубероид и другие мягкие покрытия 30-50 кг\м2.

Перекрытия:

  • деревянные с утеплителем 70-100 кг\м2;
  • цокольные с утеплителем 100-150 кг\м2;
  • монолитные армированные 500 кг\м2;
  • плитные пустотелые 350 кг\м2.

Снеговая и ветровая нагрузки подсчитываются с учётом средних региональных показателей с поправочными коэффициентами. Средняя эксплуатационная (полезная) нагрузка с учётом веса людей, оборудования, техники, мебели, домашней утвари — 100 кг\м2. После сведения веса необходимо применить к результату коэффициент запаса 1,2.

Пример подсчёта потребности в сваях

Для примера расчёта возьмём одноэтажный дачный дом:

  • с крышей из металлочерепицы;
  • стены бревенчатые;
  • перекрытия деревянные;
  • размер 6 Х 6 м;
  • без фундаментальной печи;
  • высота стен 2,4 м.

Расчет:

  • вес стен из бревна: 2,4 (высота) Х 24 (периметр) Х 600 = 34560;
  • вес перекрытий: 36 (площадь) Х2 Х 100 = 7200;
  • вес крыши: 54 (площадь) * 20 = 1080;
  • полезная нагрузка: 100 Х 36 = 3600.

Сборный вес дома: 34560+7200+1080+3600=46440 кг.

Снеговую нагрузку определяем для севера нашей страны по номинальной массе снежного покрова 190 кг\м2. Отсюда расчет равен: 6х6х190=6840 кг.

Итоговый сборный вес: (46440+6840) Х 1,2 (запас) = 63936 кг.

Выбираем сваю самого популярного размера 89*300мм при её погружении на 2,5 м с несущей способностью 3,6 т, а сводный вес также переводим в тонны. 63,9 : 3,6 = 17,75 шт. — понадобится 18 штук винтовых свай.

Далее сваи распределяются по свайному полю с учётом первоочередной установки в углах, примыканиях и пересечениях. Количество буронабивных свай будет соответствовать расчёту количества свай винтовых при соблюдении аналогичных параметров.

Для расчёта нагрузок, подбора оптимальных параметров свай и их количества, а также расчёта ростверка, разработаны специальные компьютерные программы, например, StatPile и GeoPile, облегчающие и упрощающие задачу по устройству фундаментов.

Калькулятор расчета свайного фундамента — онлайн расчет столбчатого фундамента

С помощью данного калькулятора можно произвести расчеты буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов. Расчет нагрузки на свайный фундамент.

Онлайн-калькулятор для расчета монолитного буронабивного ростверкового фундамента поможет рассчитать размеры фундамента, опалубки, диаметр и общую длину арматуры и объём расходуемого бетона. Перед началом проектирования здания с таким фундаментом обязательно проконсультируйтесь у специалистов, насколько оправдан такой выбор.

Расчеты данного калькулятора основываются на нормативах, приведенных в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Столбчатый и свайный фундамент – разновидности фундаментов, в которых используются столбы или сваи в качестве опор. Они погружаются в грунт на необходимую глубину, а их верхние части соединяются цельной железобетонной конструкцией (ростверком), которая не соприкасается с землёй. При столбчатом и свайном варианте ростверкового фундамента отличается глубина установки опор.

Ростверковая конструкция имеет смысл там, где грунт не пригоден для обычного размещения фундамента (слабый грунт, пучинистый, либо промерзающий на значительную глубину). Поскольку сваи забиваются при любых климатических условиях, ростверковый фундамент особенно актуален для регионов с низкими температурами и суровым климатом. Другие преимущества ростверковой технологии – высокая скорость возведения и низкая потребность в земляных работах. Достаточно пробурить отверстия и выполнить установку уже готовых свай.

Многие параметры ростверкового фундамента могут варьироваться. Это форма и материалы свай, способы действия на грунт, способы установки, форма ростверка. Каждый случай ростверкового фундамента должен учитывать расчётные нагрузки, климатические условия, специфику грунта и другие особенности местности и будущего сооружения. Чтобы уточнить все эти моменты, нужно провести необходимые замеры и расчёты, при необходимости – пригласить специалистов. Экономия на первоначальных расчётах может обернуться серьезными последствиями в будущем. Чтобы этого избежать, в первую очередь рекомендуем внимательно изучить данный калькулятор. В нем вы сможете определить будущие расходы и на примере стандартной конструкции определиться с составляющими планируемого фундамента.

Заполняя поля калькулятора, сверьтесь с дополнительной информацией, отображающейся при наведении на иконку вопроса .

Внизу страницы вы можете оставить отзыв, задать вопрос разработчикам или предложить идею по улучшению этого калькулятора.

Разъяснение результатов расчетов

Общая длина ростверка

Суммарный периметр фундамента, включая внутренние перегородки.

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней части ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь боковых поверхностей наружной стороны фундамента, нуждающаяся в утеплении.

Объем бетона для ростверка и столбов

Общее количество бетона, которое понадобится для заливки фундамента заданных параметров. Фактическая потребность может оказаться выше из-за уплотнений при заливке, а объём фактически доставленного бетона может оказаться меньше заказанного. Поэтому рекомендуем заказывать бетон с 10-процентным запасом.

Вес бетона

Приблизительный вес бетона при средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

При расчете берется во внимание полный вес конструкции.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Рассчитывается по нормативам СНиП. Учитывается относительное содержание продольной арматуры в сечении ленты ростверка.

Минимальное количество рядов арматуры ростверка

Для противодействия естественной деформации ленты ростверка под действием сил сжатия и растяжения, необходимо использовать продольные стержни в разных поясах ростверка (вверху и внизу ленты).

Общий вес арматуры

Вес стержней арматуры, вместе взятых.

Величина нахлеста арматуры

Для крепления стержней арматуры внахлёст, используйте данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры включая нахлест.

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Необходимое количество продольных стержней арматуры для каждого столба или сваи.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Минимально допустимый диаметр продольных стержней арматуры, обеспечивающих прочность столбов или свай.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Определяется, основываясь на нормативах СНиП.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Рассчитывается таким образом, чтобы при заливке бетона арматурный каркас не был смещён или деформирован.

Общий вес хомутов

Суммарный вес хомутов, которые потребуются при строительстве всего фундамента.

Минимальная толщина доски при опорах через каждый метр

Необходимая толщина досок опалубки при заданных параметрах фундамента и заданном шаге опор. Рассчитывается исходя из ГОСТ Р 52086-2003.

Количество досок для опалубки

Число досок стандартной длиной 6 метров, которые потребуются для возведения всей опалубки.

Периметр опалубки

Общая протяженность опалубки с учетом внутренних перегородок.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Такой объем досок потребуется для возведения опалубки. Вес досок рассчитывается из среднего значения плотности и влажности хвойных пород дерева.

Онлайн калькулятор бетона для свайного фундамента. Завод «ЭКОБЕТОН» Вологда

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента 

Поможет оценить и рассчитать всю материальную часть будущего проекта, в том числе позволит определиться с тем, сколько бетона потребует проект. Он является хорошим подспорьем на этапе планирования. Рекомендуем связаться со специалистами для получения рекомендаций касательно фундаментных работ.

 

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003.

Свайный (или столбчатый) – тип фундамента, при возведении которого сваи (столбы) погружают в грунт на нужную глубину. Их верхушки соединяют между собой, не соприкасающейся с землей непосредственно, железобетонной лентой, которая называется ростверк. Глубина, на которую будут забиты или иным способом погружены опоры, является основным отличием между первым и вторым типами.

Такой фундамент лучше подойдет для строительства в условиях слабых, пучинистых, растительных грунтов, либо в регионах, где земля промерзает на большую глубину. Учитывая возможность забивать сваи в любое время года, данный фундамент находит свое применение в областях с холодным климатом. Помимо этого, свайный фундамент может похвастаться быстротой постройки при минимуме земляных работ, которые ограничиваются бурением нужного количества отверстий или забиванием уже готовых свай. Во втором случае необходима специализированная техника.

Свайный фундамент отличается по геометрии свай, материалу, из которого их изготовляют, способу воздействия на почву, технологии монтажа свай и видам ростверка. Понимание климатических факторов, нагрузок на сваи и свойств почвы помогут выбрать вариант, подходящий под конкретную постройку.

Важно не пытаться производить проектирование самостоятельно в попытке сэкономить и не заниматься самостроем. Работа без контроля со стороны специалистов с профильным образованием и опытом работы может привести к таким плачевным последствиям, как обрушение здания.

Расчета свайного фундамента, столбчатого фундамента

Онлайн калькулятор по расчету буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов. Определение нагрузки на свайный фундамент.

Выберите тип ростверка:

Параметры ростверка:

Параметры столбов и свай:

Расчет арматуры:

Расчет опалубки ростверк:

Рассчитать

Результаты расчетов

Фундамент:

Общая длина ростверка: 0 м.

Площадь подошвы ростверка: 0 м2.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка: 0 м2.

Общий объем бетона для ростверка и столбов (с 10% запасом): 0 м3.

Вес бетона: 0 кг.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов: 0 кг/см2.

Расчет арматуры ростверка:

Расчет арматуры для столбов и свай:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов): 0 мм.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: 0 мм.

Общий вес хомутов: 0 кг.

Опалубка:

Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 0 мм.

Максимальное расстояние между опорами: 0 м.

Количество досок для опалубки: 0 шт.

Периметр опалубки: 0 м.

Объем досок для опалубки: 0 м3.

Примерный вес досок для опалубки: 0 кг.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного (свайного и столбчатого) ростверкового фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, диаметра арматуры, ее количества и объема расходуемого бетона. Для определения подходящего типа конструкции фундамента обязательно проконсультируйтесь со специалистами.

Обратите внимание! В расчётах используются нормативы, приведенные в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Данный тип фундамента основывается на сваях или столбах, поэтому его также часто называют столбчатым либо свайным. Глубина установки и несущая способность отличает сваи от столбов.

Вершины столбов или свай связывают между собой сплошной железобетонной лентой, так называемым ростверком. Между ростверком и поверхностью земли остаётся воздушная прослойка некоторой высоты.

Основная причина для выбора ростверкового фундамента – глубокое промерзание или слабость грунта. Этот тип фундамента востребован в местах, где из-за погодных условий другие виды фундамента создавать проблематично. Забивка свай не зависит от климата, что является несомненным преимуществом ростверковой технологии. Другой её плюс – высокая скорость возведения сооружений, поскольку сваи можно подготовить заранее, а их вбивание – ускорить, пробурив в земле отверстия.

На тип ростверкового фундамента влияет материал и форма свай, характер действия на грунт, способы установки и виды непосредственно ростверка. Трудно давать типовые рекомендации, не зная самого сооружения и специфики местности, где оно строится. Перед началом проектирования следует учесть климат местности, свойства грунта, расчётные нагрузки. Безусловно, лучше всего обратиться к специалистам и последовать их рекомендациям, так как есть риск «доэкономиться» до деформации или разрушения будущего строения. Чтобы этого избежать, советуем внимательно ознакомиться с данным калькулятором. Он поможет вам рассчитать расходы при возведении стандартных конструкций и обдумать составляющие будущего фундамента.

Вы можете задать вопрос или предложить идею по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим комментариям!

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ростверка

Внешний периметр ростверка, включая длину внутренних перегородок

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней поверхности ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь наружной поверхности фундамента, которая нуждается в утеплении специальными материалами.

Общий объем бетона для ростверка

Суммарный объём бетона, нужный для полной заливки фундамента с обозначенными вами параметрами. При заказе бетона возьмите запас приблизительно в 10%. При заливке могут возникнуть уплотнения, ведущие к повышенному расходу, а доставка может привезти несколько меньший объём, чем вы заказали фактически.

Вес бетона

Примерный вес бетона, который понадобится вам для фундамента. Рассчитан для бетона средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

Давление, которое фундамент оказывает на почву в основании свай или столбов.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры для ростверка

Рассчитывается с учётом содержания продольной арматуры в площади сечения ростверка и нормативов СНиП.

Минимальное количество рядов арматуры для ростверка

Количество стержней продольной арматуры в верхнем и нижнем поясах ленты ростверка, необходимое для предотвращения естественной деформации ленты силами растяжения и сжатия.

Общий вес арматуры

Вес арматурного каркаса.

Величина нахлеста арматуры

При креплении отрезков стержней внахлест следует использовать данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры для всего каркаса (с учетом нахлеста).

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Число продольных стержней арматуры располагаемое в каждом столбе или свае.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Предельный минимальный диаметр арматуры столбов, исчисляется в соответствии с нормативами СНиП.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Минимально допустимый диаметр поперечной арматуры в соответствии с нормативами СНиП исходя из заданных параметров.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Максимальный шаг хомутов, при котором арматурный каркас будет должным образом выполнять свою функцию. Следует использовать данное значение, либо уменьшить шаг хомутов.

Общий вес хомутов

Общий вес хомутов, необходимых при строительстве фундамента.

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор. Опалубка рассчитывается для ростверка.

Количество досок для опалубки

Количество материала для опалубки заданного размера. За основу берется доска длиной 6 метров.

Периметр опалубки

Общий периметр опалубки для ростверка, включая внутренние перегородки.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Требуемый объем пиломатериала для опалубки в кубических метрах и килограммах.

Калькулятор расчета несущей способности буронабивных свай — MOREREMONTA

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

С вайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

О сновными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

С уществует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

Д алее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Фундамент выполняет важную и ответственную функцию, не допускающую никаких сомнений в возможностях или надежности основания.

В этом отношении свайные опорные конструкции позволяют получить полноценный вариант решения проблемы без опасности просадок или деформаций, которые возможны у традиционных видов фундамента.

Особенно ярко эта способность проявляется в сложных условиях, на слабонесущих или обводненных грунтах, торфяниках.

Если традиционные основания базируются на верхних, неустойчивых слоях грунта, то сваи опираются на плотные горизонты, расположенные на значительном расстоянии от поверхности.

Единственной задачей, встающей перед проектировщиком, является грамотный и корректный расчет опорной конструкции.

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:

К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:

  • Состав слоев.
  • Уровень залегания грунтовых вод.
  • Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
  • Глубина залегания и состав плотных слоев.

К расчетным параметрам относятся:

  • Величина нагрузки на основание.
  • Несущая способность опоры.
  • Схема расположения стволов.
  • Параметры свай и ростверка.

Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

Тип грунта определяется по результатам бурения пробной скважины. Она имеет глубину до появления контакта с плотными слоями, или до момента погружения на достаточную глубину для установки висячих свай.

Некоторую информацию можно получить в местном геологоразведочном управлении, но она будет усредненной и не сможет дать максимально полные данные о качестве и параметрах грунта на данном участке.

Участок способен иметь специфические инженерно-геологические условия, не свойственные данному региону в целом, поэтому всегда следует производить специализированный геологический анализ.

Глубина промерзания грунта — табличное значение, которое находят в приложениях СНиП.

Существует специальная карта, на которой все регионы России разделены на специальные зоны, обладающие соответствующей глубиной промерзания.

Тем не менее, в действующем ныне СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» имеется методика специализированного расчета глубины промерзания, производимого по теплотехническим показателям грунта и самого здания.

Как найти нагрузку на основание

Нагрузка на фундамент определяется как суммарный вес постройки и всех дополнительных элементов:

  • Стены дома.
  • Перекрытия.
  • Стропильная система и кровля.
  • Наружная обшивка, утеплитель.
  • Эксплуатационная нагрузка (вес мебели, бытовой техники, прочего имущества).
  • Вес людей и животных.
  • Снеговая и ветровая нагрузка.

Производится последовательный подсчет всех слагаемых, после чего вычисляется общая сумма. Затем необходимо увеличить ее на величину коэффициента прочности.

Необходимо решить, возможны ли какие-либо дополнительные пристройки или дополнения, увеличивающие вес дома и изменяющие величину нагрузки на основание. Если подобные изменения входят в планы, лучше сразу заложить их в несущую способность фундамента, чтобы упростить себе задачу в будущем.

От каких факторов зависит шаг?

Минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопасти.

Максимум ограничивается несущей способностью опор и жесткостью ростверка, испытывающего нагрузку от веса дома.

Каждый пролет между опорами можно рассматривать как балку, жестко закрепленную с двух концов.

Тогда величину нагрузки необходимо рассчитать таким образом, чтобы балка не была деформирована или разрушена, а прогиб в центральной точке не превышал допустимых значений.

На практике обычно поступают проще — на основании многочисленных расчетов и эксплуатационных наблюдений выведено максимальное расстояние между соседними сваями, равное 3 (иногда — 3,5) м.

Эту величину считают критической, если по несущей способности опор получаются пролеты больше 3 м, то добавляют 1 или несколько свай для уменьшения шага.

Пример вычисления необходимого количества опор

Для простоты примем общий вес дома со всеми нагрузками равным 30 т. Это приблизительно соответствует весу одноэтажного брусового дома 6 : 4 м, расположенного в средней полосе со снеговой нагрузкой до 180 кг/м2.

Определяется несущая способность одной сваи. Площадь опоры (лопасти) при диаметре 0,3 м составит 0,7 м2. (700 см2). Несущая способность грунта обычно принимается равной среднему арифметическому от значений всех слоев, встречающихся на участке. Допустим, она выражается в 3-4 кг/см2. Тогда каждая свая сможет нести 2,1-2,8 т.

Получается, что для дома в 30 т надо использовать 11-15 свай. Помня о необходимости иметь запас прочности, принимаем максимальное значение. Схему размещения можно принять как свайное поле из 3 рядов по 5 свай в каждом.

Глубину погружения и, соответственно, длину свай принимаем равной глубине залегания плотных грунтовых слоев.

Она определяется практически, методом пробного погружения сваи или бурением скважины.

Пример расчета буронабивной основы

Прежде всего следует вычислить несущую способность одной сваи. Для примера возьмем наиболее распространенный вариант — диаметр скважины 30 см, несущая способность грунта составляет 4 кг/см2. По таблицам СНиП определяем, что несущая способность на песках средней плотности составит около 2,5 т.

Затем производится подсчет общего веса дома. Он делается по обычной методике, но к нему понадобится прибавить вес ростверка, для чего следует вычислить объем ленты и умножить его на удельный вес бетона.

После этого нагрузку на сваи делят на несущую способность единицы и округляют до большего целого значения. Это — количество буронабивных свай, необходимое для дома заданного веса, выстроенного в заданных условиях.

Даже состав грунта редко соответствует лабораторным показателям из-за различных примесей, включений или прочих напластований, изменяющих все параметры.

Поэтому в любом случае надо делать запас прочности, превышающий обычные коэффициенты, заложенные в формулы. Рекомендуется увеличивать его на 10-15%.

Основные схемы размещения

Существует несколько разновидностей схем расположения свай:

  • Свайное поле.
  • Свайный куст.
  • Свайная полоса.

Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.

Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.

Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.

При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.

Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей. Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени.

Как правильно рассчитать шаг

Расчет шага производится в зависимости от схемы размещения свай и от конфигурации постройки.

Если известно общее количество, опоры расставляются по выбранной схеме — сначала по углам, затем заполняются наиболее нагруженные линии, расположенные под несущими стенами, после чего расставляют оставшиеся сваи по площади комнат для поддержки лаг перекрытий.

Задаче проектировщика является обеспечение максимальной жесткости ростверка, установка опор в точках максимальных нагрузок и равномерное распределение веса дома между остальными стволами.

Для построек обычного типа распределение свай проблемы не вызывает, намного сложнее расстановка опор на сооружениях сложной конфигурации с неравномерным распределением массы элементов.

В таких ситуациях сначала размещают кусты свай под наиболее нагруженными точками, после чего размещают остальные опоры.

Оптимальное расстояние

Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.

Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.

Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.

Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.

В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.

Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.

Пример нахождения размеров ростверка

Рассмотрим порядок расчета железобетонного ростверка. Ширина ленты должна быть равна толщине стен.

Если стены дома в 1,5 кирпича, то ширина стен составит 38 см. Такой же будет и ширина ростверка.

Высота ленты при такой ширине должна составить 50 см — это обеспечит необходимую жесткость на прогиб.

Арматурный каркас Будет состоять из двух горизонтальных решеток по 2 стержня 12 мм.

Общий объем бетона, необходимого для отливки, составит 0,5 · 0,38 · 30 м (общая длина ростверка) = 5,7 м3.

Учитывая возможность непроизводительных потерь, лучше заказывать 6 м3 готового бетона марки М200 и выше, или изготовить его самостоятельно прямо на площадке.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с пособием по расчету свайно-ростверкового, плитно-свайного, а также свайно-ленточного фундамента:

Заключение

Большинство пользователей не производит расчет фундамента, так как это слишком сложная и ответственная задача.

Чаще всего для этого привлекают опытных специалистов.

Как минимум, используются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные данные быстро и совершенно бесплатно.

Кроме того, такие ресурсы позволяют найти необходимое количество всех материалов и нередко даже рассчитывают их стоимость для монтажа.

Следует учитывать, что всецело полагаться на качество подсчета при помощи неизвестного алгоритма опасно, надо хотя бы продублировать расчет на другом, подобном ресурсе.

В целом, самостоятельный расчет можно производить только для вспомогательных или хозяйственных построек, чтобы не слишком рисковать своим имуществом, здоровьем и жизнью людей.

Калькулятор Столбы-Онлайн v.1.0

Калькулятор по расчету столбчатого фундамента из буронабивных столбов (свай). Расчет количества столбов, ростверка, расчет бетона и арматуры, состава бетона и кол-ва замесов в бетономешалке. За основу взяты: СП 22.13330.2011, СП 52-101-2003, книга В.П. Сизова: Руководство для подбора составов тяжелого бетона.

Пример расчета

Вес дома: 150 тонн

Вес дома необходимо указать без учета массы фундамента с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия и с коэф. запаса. Для примера взят одноэтажный каркасный дом.

Грунт: Суглинок. Коэффициент пористости [e]: 0.5. Показатель текучести грунта [IL]: 1

Тип столбов: с уширением пяты (ТИСЭ)

Высота ствола столба [h2]: 2.5м

Диаметр ствола столба [d1]: 0.25м

Высота уширения столба [h3]: 0.3м

Диаметр уширения столба [d2]: 0.6м

Глубина погружения столба в грунт: 1.5м

Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)

Размеры дома: 10х12м

Высота ростверка: 0.4м

Ширина ростверка: 0.4м

Условия расчета

Для расчета количества столбов нам необходимо знать расчетное сопротивление грунта, нагрузки на фундамент (вес дома со снеговой и эксплуат. нагрузкой) и массу фундамента.

В связи с тем, что масса фундамента нам не известна расчет будем производить в два приема. Изначально находим кол-во столбов без учета массы фундамента (столб + ростверк либо только столбы), а затем, когда масса фундамента становится известной, находим кол-во столбов с учетом его массы.

Расчет столбчатого фундамента будем производить по второй группе предельных состояний (по деформациям основания). За основу взят СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.

Отступление: Стоит заметить, что многие застройщики называют данный тип свайно-ростверковым фундаментом. Если идти по строгой терминологии то это не верно и для расчета свайного фундамента используется СП 24.13330.2011. По нему будет составлен отдельный калькулятор.

Расчет сопротивление грунта основания

Если характеристики грунтов известны, то для расчета можно воспользоваться формулой из пункта 5.6.7 СП 22.13330.2011.

Определяем ширину подошвы фундамента. В нашем случае это столб, который имеет геометрию подошвы в виде круга. Поэтому в первую очередь находим площадь подошвы столба, которая будет опираться на грунт. Затем вычисляем ширину фундамента.

Площадь подошвы столба = Пи * Диаметр подошвы столба * Диаметр подошвы столба / 4 = 3.14 * 0.6 * 0.6 / 4 = 0.2826 м2 = 2826 см2

Ширина фундамента = квадратный корень (Площадь подошвы столба) = квадратный корень (2826см2) = 0.53 м

При неизвестной ширине фундамента можно найти расчетное сопротивление грунта по формулам через приложения В СП 22.13330.2011. Ширина фундамента в нашем случае задана конструктивно, но за основу можно взять данный расчет за счет минимальных требований к прочностным характеристикам грунта.

Формула при глубине заложения фундамента [d] 19.05.2016 05:51:49 Максим Гвоздев

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

Расчёт свайного фундамента — это очень важный этап создания проекта будущего дома. Если допустить хотя бы малейшую ошибку срок эксплуатации строения уменьшится на двадцать лет в лучшем случае. При наименее благоприятных обстоятельствах катастрофа может произойти ещё при строительстве.

Если на территории застройки присутствуют неустойчивые грунты, на которых присутствует повышенная влажность, или же какие-либо сложные рельефы, то в таком случае единственно оптимальным выходом будет грамотный расчет свайного фундамента. Основным преимуществом данной конструкции является предельно высокая надежность закрепления даже в относительно слабых грунтах благодаря тому, что опоры погружаются на достаточно большую глубину. Такие конструкции отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, а для их реализации требуется не такое большое количество бетона, но при этом вы должны понимать, что процесс их расчета и возведения является достаточно трудоемким.

Причин для проведения расчёта свайного фундамента можно найти более чем достаточно. Во-первых, правильно смоделированная конструкция обладает большой устойчивостью. Во-вторых, вбивание свай обходится значительно дешевле, нежели, возведение ленточной или плиточной конструкции. В-третьих, при малой несущей способности грунта — свайный фундамент единственно возможный вариант.

Если участок обладает малой несущей способностью, то сделав правильный расчёт, свайного фундамента вам не придётся рыть глубоких траншей, чтобы сделать надёжное основание. Для этого используются винтовые сваи. Но формулы расчёта при использовании таких материалов значительно усложняются.

Виды фундаментов с ростверком

Ростверк представляет собой верхнюю часть фундамента, с помощью которой объединяются в одно целое оголовки свай, и именно ростверк представляет собой опору для будущего здания. Объединение ростверка и свай осуществляется при помощи специализированной сварки или же путем стандартной заливки бетоном.

По способу монтажа ростверки могут подразделяться на несколько категорий:

  • Ленточные – объединяются только соседние сваи;
  • Плиточные – связывается каждый отдельный оголовок.

По типу материалов:

  • Из бетона с арматурой. Под несущие стены осуществляется монтаж свай, а на глубину и ширину ростверка прорываются траншеи небольшой глубины;
  • Подвесной бетонный. Является аналогичным предыдущему варианту, однако особенностью такого фундамента является то, что бетонная лента не соприкасается с грунтом, а устройство компенсационного зазора при этом предоставляет возможность предотвратить разрыв опор при возникновении значительного колебания грунта;
  • Железобетонные. Изготовление такого фундамента предусматривает использование двутавра или же широкого металлического швеллера, при этом под несущие стены монтируется швеллер 30, в то время как остальные опоры связываются при помощи швеллера 15-20;
  • Из дерева. Крайне редкий вариант, который в последнее время практически не используется;
  • Комбинированный. Здесь используются не только металлические несущие элементы, но и бетон.

Что собой представляют винтовые сваи

Чтобы провести правильный расчёт свайного фундамента необходимо как можно больше узнать об основном материале. Это позволит максимально точно составить проект, основываясь на характеристиках свайных конструктов, а также их свойствах.

Все сваи сверху объединяются ростверком. Его можно сделать как из деревянных, так и из металлических балок. Также можно взять сплошную железобетонную плиту. Но это сильно прибавит веса основной конструкции.

Свайные конструкты для расчёта фундамента можно изготовить как самостоятельно, так и заказать на заводе. При изготовлении непосредственно на месте строительства их основание лучше всего делать плоским.

Чтобы сделать правильный расчёт свайного фундамента знать только площадь конструкции недостаточно. Необходимо учитывать силу трения, что возникает между боковой поверхностью стержня и землёй.

Раньше винтовые сваи часто применяли военные инженеры при постройке фортификационных сооружений. Это было связано с тем, что они позволяют конструкции выдерживать повышенные нагрузки в экстремальных условиях.

Внимание! Свайные конструкты до сих пор незаменимы при создании мостов и переправ.

Основная часть сваи — это ствол. Его диаметр от 80 до 130 мм. Конец в форме острого конуса. На него приваривается лопасть. Это позволяет максимально быстро и эффективно вворачивать свайные конструкты в грунт.

Некоторые сваи идут без оголовка. В таком случае в конце ствола есть отверстие. В него заводится рычаг, который позволяет вращать сваю с нужной скоростью. Эта особенность даёт возможность при необходимости удлинить ствол. Данная опция крайне необходима, когда работы проводятся на нестабильных грунтах.

К преимуществам свайных конструктов можно причислить:

  1. Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
  2. Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
  3. Когда сваи вворачиваются, не образуется ударная нагрузка. Благодаря этой особенности свайные фундаменты можно строить даже в местах плотной застройки, не опасаясь за сохранность ближайших домов.
  4. Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
  5. Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
  6. Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях. Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
  7. Возможность перепланировки. Ни один другой вид фундамента не даёт столько простора для изменений конструкции, как свайный. При необходимости стальной болт можно выкрутить и ввинтить в другое место.

Зная преимущества и особенности свайного фундамента можно провести максимально точные расчёты, усчитав все особенности конструкции.

Рассчитываем расстояние между сваями и глубину их установки

Расчет свайно-винтового фундамента с ростверком включает в себя большое количество моментов, но в первую очередь определяется глубина заложения свай, которая зависит от вида и сложности грунта. В первую очередь, нужно определить нормативную глубину промерзания грунта в вашем регионе проживания, после чего отмерить ниже 20-25 см – это и будет глубина заложения свай.

После того как будут проведены изыскательские работы, нужно будет определить уровень расположения грунтовых вод, а также возможность его колебания в разные сезоны и качественную характеристику грунта на участке. Лучше всего, если проектированием свайного фундамента, а также его обустройством будет заниматься квалифицированный специалист.

Осуществляя расчет количества винтовых свай для фундамента в каждом отдельном случае, следует брать в расчет следующие характеристики:

  • Насколько прочный используется материал и ростверк;
  • Какая присутствует несущая способность у грунта, учитывая также уплотнение в процессе установки опоры;
  • Если присутствуют значительные перепады рельефа, то в таком случае определяется и учитывается также несущая способность основания опоры;
  • Насколько будут усаживаться сваи под воздействием вертикальной нагрузки;
  • Какой вес имеет строение с внутренним содержанием;
  • Какие присутствуют сезонные, динамические и ветровые нагрузки.

Помимо этого, в обязательном порядке нужно учитывать осадку свайного фундамента. Свайный фундамент должен делаться в соответствии с рабочим планом, поэтому лучше всего, если его созданием будет заниматься профессиональный архитектор.

Важно! Расчет, а также последующее проектирование свайного фундамента осуществляется только после того, как будут закончены все изыскательские работы на территории, которые проводит квалифицированный специалист.

Данные для вычислительных формул в данном случае будут выбираться в зависимости от качества почвы и ее типа. Стоит отметить, что расчет свайного фундамента по усадке и деформации обуславливает необходимость в максимально возможной точности выходных показателей.

Как закладывать фундамент на основе расчётов

Чтобы построить правильные расчёты необходимо на месте строительства провести геодезические изыскания. В первую очередь нужно под слабыми грунтами определить глубину залегания слоя, который сможет выдержать вес постройки.

Важно! Необходимо делать расчёт таким образом, чтобы свайные конструкты углублялись в несущий слой не менее чем на половину метра.

Чтобы узнать на какую глубину нужно вкручивать сваи, проводится предварительное бурение. Это позволяет определить, где залегают грунтовые воды. Также нужно учитывать, насколько земля промерзает в зимний период.

Весь процесс строительства условно делится на такие этапы:

  1. Вначале делается разметка и выравнивание. Определяются места, где будут установлены основные сваи. После этого можно монтировать второстепенные элементы. Расстояние между ними должно быть в диапазоне от двух до трёх метров. Стальные болты должны быть под всеми стенами дома.
  2. Завинчивание начинается с угловых свай. В верхнее отверстие стального болта пропускается лом. Чтобы удлинить рычаг на лом надеваются металлические трубы. При вкручивании отклонение от вертикали не может превысить два градуса. Угол наклона в процессе работы контролируется посредством магнитного уровня.
  3. Расчёт свайного фундамента на угловых сваях делается с помощью шлангового уровня. Потом наносятся метки. Они определяют горизонтальную плоскость и нижнюю кромку ростверка.
  4. Вворачиваются оставшиеся сваи.
  5. Глубина вворачивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
  6. Ненесущая поверхность обрезается по обозначенным уровням.
  7. Замешивается цементный раствор. Одна часть цемента к четырём частям песка. Им заполняются сваи.

Правильно проведённые расчёты на уровне планирования свайного фундамента позволяют сделать прочное и надёжное строение.

Примеры расчётов

Расчёт прочности одного элемента позволяет определить, сколько, в общем, понадобится свай для фундамента. В качестве константы возьмём расстояние между столбами в два метра. Мало того, согласно современным архитектурным веяниям опоры должны иметь общий ростверк.

Пример один

Диаметр одного металлического болта 30 сантиметров. Расчётная масса здания сто тонн. В формуле расчёта свайного фундамента особую роль играет несущая способность грунта. Возьмём чаще всего встречающийся показатель в четыре килограмма на сантиметр квадратный.

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

Показатель силы, которая будет действовать на каждую сваю в фундаменте обозначается как Fсв. Расчёт параметра проходит по следующей формуле:

(πd2/4)*R

Уточним значения всех переменных:

  • π — неизменная величина, бесконечное число, которое для простоты математических исчислений принято обозначать как 3,14.
  • d — диаметр металлического болта (30 см).
  • R — радиус

Сведём всё в одну формулу:

Fсв=(πd2/4)·R =707,7·4=2826 кг.

Именно такой вес, в данном грунте сможет выдержать одна свая фундамента. Исходя из этих данных — продолжим расчёт.

Общий вес здания ровно 100 тонн. Эта цифра была взята для простоты исчислений. Перед тем как провести дальнейший расчёт свайного фундамента необходимо привести показатели к одной метрической системе. Переведём тонны в килограммы и получим значение N (количество опор).

N= 100000/2826=35,4.

Конечно же, тридцать пять с половиной опор никто монтировать не будет. Поэтому округляем в большую сторону. Выходит, для того чтобы построить дом массой в сто тонн на грунтах с несущей способностью в 4 кг/м2 нужно не менее 36 опор.

Пример два

Чтобы понять алгоритм расчёта свайного фундамента закрепим материал и немного изменим базовые показатели. Расширим основание до 50 сантиметров. Это позволит увеличить практичность всей конструкции. Остальные показатели оставим без изменений.

Fсв=1962,5·4=7850 кг

Проведём расчёт свайного фундамента и получим 13 опор. Как видите, расширение основания позволяет значительно сэкономить на количестве свай, добившись хороших показателей устойчивости конструкции.

Пример три

Расчет свайного фундамента, пример которого вы увидите далее, может использоваться как для легких дачных домов, таки для массивных коттеджей, просто в первом случае используются стандартные винтовые сваи, в то время как при постройке коттеджей нужно будет использовать массивные буронабивные сваи, которые могут выдерживать достаточно серьезные нагрузки.

Для упрощения в примере расчет свайного фундамента осуществляется по винтовым опорам. Стоит отметить, что для таких свай небольшого размера в процессе проведения расчетов не берется в учет бокового трения, которое определяется при возведении тяжелых зданий, которые оказывают на сваи значительное воздействие.

В данном случае будет рассматриваться детальный расчет общего количества свай, а также шага их установки для одноэтажного дома, размер которого составляет 7х7 м:

  • Изначально определяется общая масса расходных материалов. Предположим, что общий вес крыши, бруса и облицовки будет составлять 27526 кг с учетом снеговой нагрузки;
  • Размер полезной нагрузки составляет 7х7х150=7350;
  • Величина снеговой нагрузки составляет 7х7х180=8820;
  • Таким образом, приблизительная масса нагрузки на фундамент будет составлять 27526+7350+8820=43696 кг;
  • Теперь полученный вес нужно будет умножить на коэффициент надежности 43696х1.1=48065.6 кг;
  • Допустим, предусматривается установка винтовых опор, размер которых составляет 86х250х2500. Для того чтобы рассчитать их количество, нужно будет полученную сумму общей нагрузки распределить на ту нагрузку, которая прилагается на каждую сваю. 48065.6/2000=24.03, округляем полученное количество до 24, и получаем точное число нужного нам количества свай;
  • Для того чтобы установить 24 опоры, нужно будет использовать шаг установки 1.2 метра. Для формирования половых лаг нужно будет использовать еще две дополнительные сваи, которые уже будут располагаться непосредственно внутри дома.

Таким образом, по вышеприведенной технологи вы сможете рассчитать нужное вам количество свай для любого дома вне зависимости от его особенностей.

На видео ниже вы сможете посмотреть, как осуществляется расчет свайного фундамента специалистами:

Итоги

Свайный фундамент — это экономичный и быстрый способ создания базы для постройки. Он позволяет работать при любых погодных условиях, а также даёт возможность возводить строения даже на самых проблемных грунтах.

Расчёт свайного фундамента позволяет заранее определить, сколько необходимо свай для дома определённой массы. При помощи формул, описанных в статье, расчёты можно проводить быстро и точно.

AS 2159 и 3600 Проектирование бетонных свай

Конструкция с одинарной сваей в соответствии с AS 2159 (2009) и 3600 (2018)

В случае высоких боковых нагрузок или неблагоприятных почвенных условий, свайный фундамент предпочтительнее, чем фундамент мелкого заложения. Чтобы избежать образования свай, можно предпринять такие попытки, как методы модификации почвы, однако эти методы могут включать в себя дорогостоящие процессы, при этом в этом случае сваи могут быть даже дешевле.

Модуль

SkyCiv Foundation Design включает в себя проектирование свай в соответствии с Американским институтом бетона (ACI 318) и австралийскими стандартами (AS 2159 и 3600).

Хотите попробовать программное обеспечение SkyCiv Foundation Design? Наш бесплатный инструмент позволяет пользователям выполнять расчеты несущей способности без загрузки или установки!

Калькулятор проектирования фундамента

Расчетная геотехническая прочность сваи

Вертикальные нагрузки, действующие на сваи, воспринимаются концевой опорой сваи и обшивкой или валом — трением по всей ее длине. Расчетная геотехническая прочность (R d, g ) равна предельной геотехнической прочности (R d, ug ), умноженной на геотехнический коэффициент уменьшения (ø g ), как указано в AS 2159, Раздел 4.3.1.

\ ({R} _ {d, g} = {ø} _ {g} × {R} _ {d, ug} \) (1)

R d, g = Расчетная геотехническая прочность

R d, ug = Максимальная геотехническая прочность

ø г = Геотехнический коэффициент уменьшения

Максимальная геотехническая прочность (R d, ug )

Предел геотехнической прочности равен сумме факторизованного поверхностного трения сваи (f м, s ), умноженного на площадь боковой поверхности и сопротивления основания, умноженного на площадь поперечного сечения на вершине сваи. куча.

\ ({R} _ {d, ug} = [{R} _ {s} × ({f} _ {m, s} × {A} _ {s})] + ({f} _ {b } × {A} _ {b}) \) (2)

R с = Коэффициент уменьшения сопротивления вала

f м, с = Сопротивление трения вала

A с = Площадь боковой поверхности

f b = Член сопротивления базы

A b = Площадь поперечного сечения на вершине сваи

Для получения более подробных инструкций ознакомьтесь с нашей статьей о расчете сопротивления поверхностному трению и несущей способности концов.

Геотехнический коэффициент уменьшения (ø г )

Геотехнический коэффициент уменьшения — это расчет на основе рисков для окончательного проекта, который учитывает различные факторы, такие как условия площадки, конструкция свай и факторы установки. Его значение обычно колеблется от 0,40 до 0,90. В AS 2159 4.3.1 также указано, как оценить его значение, как показано в уравнении (3).

\ ({ø} _ {g} = {ø} _ {gb} + [K × ({ø} _ {tf} — {ø} _ {gb})] ≥ {ø} _ {gb} \) (3)

ø gb = Базовый коэффициент снижения геотехнической прочности

ø tf = Фактор внутреннего испытания

K = Фактор преимущества тестирования

Факторы выгоды от внутренних испытаний

и от испытаний зависят от того, какой тип нагрузочного испытания используется на сваях.Их значения указаны в таблице 1 и в уравнениях (4) и (5). Нагрузочные испытания свай кратко обсуждаются в разделе 8 стандарта AS 2159.

Фактор внутреннего тестирования (ø tf )
Испытание статической нагрузкой 0,90
Экспресс-испытание под нагрузкой 0,75
Испытания на динамическую нагрузку предварительно сформованных свай 0,80
Испытание динамической нагрузкой свай, кроме предварительно формованных 0.75
Испытание под двунаправленной нагрузкой 0,85
Без тестирования 0,80

Таблица 1: Значения внутреннего тестового фактора

Фактор преимущества тестирования при статической нагрузке:

\ (K = \ frac {1,33 × p} {p + 3,3} ≤ 1 \) (4)

Фактор преимущества тестирования при динамическом нагрузочном тестировании:

\ (K = \ frac {1.13 × p} {p + 3.3} ≤ 1 \) (5)

p = Процент от общего числа свай, которые проверены и соответствуют критериям приемки

Базовый коэффициент снижения геотехнической прочности оценивается с использованием процедуры оценки риска, описанной в Разделе 4.3. AS 2159. Результатом указанной процедуры является индивидуальный рейтинг риска (IRR) и общий расчетный средний рейтинг риска (ARR), который должен использоваться для определения значения ø gb , как показано в таблице 2.

Базовый коэффициент снижения геотехнической прочности (ø gb )
Средний рейтинг риска (ARR) Категория риска ø gb для систем с низким уровнем резервирования ø gb для систем с высоким уровнем резервирования
ARR ≤ 1.5 Очень низкий 0,67 0,76
1,5 от очень низкой до низкой 0,61 0,70
2,0 Низкий 0,56 0,64
2,5 От низкого до среднего 0,52 0,60
3,0 Умеренная 0,48 0.56
3,5 От умеренного до высокого 0,45 0,53
4,0 Высокая 0,42 0,50
ARR> 4,5 Очень высокий 0,40 0,47

Таблица 2: Значения базового геотехнического коэффициента восстановления (AS 2159, таблица 4.3.2)

Системы с низким уровнем резервирования представляют собой одиночные сваи с высокой нагрузкой, в то время как системы с высоким уровнем резервирования включают большие группы свай под большими крышками свай или группы свай с более чем 4 сваями.

Расчетная прочность конструкции

Сваи по конструкции почти не отличаются от колонн. Расчетная прочность конструкции (R d, s ) требует предельных нагрузок, таких как осевые и поперечные силы, а также изгибающий момент. Расчетная структурная прочность бетонной сваи эквивалентна предельной расчетной прочности (R us ), уменьшенной на коэффициент уменьшения прочности (ø s ) и коэффициент укладки бетона (k), как указано в Разделе 5.2.1. КАК 2159.

\ ({R} _ {d, s} = {ø} _ {s} × k × {R} _ {us} \) (6)

ø с = коэффициент снижения прочности

k = коэффициент укладки бетона

R us = максимальная расчетная прочность

Значения коэффициента снижения прочности приведены в таблице 3. Коэффициент укладки бетона колеблется от 0,75 до 1,0, в зависимости от метода строительства сваи. Однако для свай, отличных от бетона и раствора, k следует принимать равным 1.0.

Коэффициенты снижения прочности (ø)
Осевое усилие без изгиба 0,65
Гибка без осевого усилия (ø pb ) 0,65 ≤ 1,24 — [(13 × k uo ) / 12] ≤ 0,85
Гибка с осевым сжатием:
(i) N u ≥ N ub 0,60
(ii) N u ub 0.60 + {(ø pb — 0,66) × [1 — (N u / N ub )]}
Ножницы 0,70

Таблица 3: Коэффициенты снижения прочности (Таблица 2.2.2, AS 3600-18)

Осевая и изгибная способность одиночной сваи

Подобно колоннам, сваи также могут подвергаться комбинированной сжимающей и изгибающей нагрузке. Осевая и изгибная способности проверяются с помощью диаграммы взаимодействия.Эта диаграмма представляет собой визуальное представление поведения изгибных и осевых нагрузок, вызванных увеличением нагрузки от чистой точки изгиба до точки равновесия.

Рисунок 1: Диаграмма взаимодействия столбцов

Сжимающая нагрузка (N uo )

Точка нагружения при сжатии — это точка на диаграмме, в которой свая разрушится при чистом сжатии. В этот момент осевая нагрузка прикладывается к пластическому центру тяжести сечения, чтобы оставаться в сжатом состоянии без изгиба.Сжимающая нагрузка (N uo ) и положение центра тяжести пластика (d q ) вычисляются, как показано в уравнениях (7) и (8). Хотя для симметричных сечений с симметричным расположением арматуры расположение пластикового центроида можно принять равным 1/2 общей глубины поперечного сечения.

\ ({ϕN} _ {uo} = ø × [({A} _ {g} — {A} _ {s}) × ({α} _ {1} × f’c) × ({A} _ {s} × {f} _ {sy})] \) (7)

A г = Общая площадь поперечного сечения

A s = Общая площадь стали

α 1 = 1.{n} ({A} _ {bi} × {f} _ {sy} × {d} _ {yi})} {{N} _ {uo}} \) (8)

b = ширина поперечного сечения сваи

D = Глубина или диаметр поперечного сечения сваи

A bi = рассматриваемая площадь арматурного стержня

d yi = рассматриваемая глубина арматурного стержня

От точки сжатия до точки декомпрессии

Точка декомпрессии — это когда деформация бетона на крайнем сжимающем волокне равна 0.003, и деформация в крайнем растяжимом волокне равна нулю. Прочность сваи между сжимающей нагрузкой и точками декомпрессии можно рассчитать с помощью линейной интерполяции с коэффициентом уменьшения прочности (ø s ), равным 0,6.

Точка декомпрессии до чистого изгиба

Точка чистого изгиба — это точка, при которой осевая нагрузка равна нулю. При переходе от точки декомпрессии к чистому изгибу используется коэффициент снижения прочности от 0,6 до 0,8 и вводится входной параметр (k u ).Значение k u начинается с 1 в точке декомпрессии и уменьшается до тех пор, пока не будет достигнут чистый изгиб. Между переходом двух точек достигается состояние равновесия. В этот момент деформация бетона достигает своего предела ( ε c = 0,003), а внешняя деформация стали достигает предела текучести ( ε s = 0,0025). Значение k u в этой точке составляет приблизительно 0,54 с коэффициентом снижения прочности 0,6.

После выбора значения k u можно рассчитать силы растяжения и сжатия секции.Осевая нагрузка на сечение эквивалентна сумме сил растяжения и сжатия, а изгибающий момент рассчитывается путем разрешения этих сил относительно нейтральной оси. Расчет для сжимающих и растягивающих сил перечислен ниже

.

Усилие от бетона (F куб.см ):

\ ({F} _ {cc} = {α} _ {2} × f’c × {A} _ {c} \) (9)

α 2 = 0,85 — (0,0015 × f’c) [α 2 ≥ 0,67]

A c = Площадь блока сжатия (см. Рисунок 2)

= b × γ × k u × d (прямоугольное сечение)

= (1/2) × (θ — sinθ) × (D / 2) 2 (круглое поперечное сечение)

γ = 0.97 — (0,0025 × f’c) [γ 0,67]

Рисунок 2: Область бетонного блока сжатия

Сила (F si ) и момент (M i ), вкладываемые каждой отдельной штангой:

Каждый арматурный стержень секции оказывает силу, которая может быть сжимающей или растягивающей, в зависимости от величины деформации стержня (ε si ), показанной в уравнении (10).

\ ({ε} _ {si} = \ frac {{ε} _ {c}} {({k} _ {u} × d)} × [({k} _ {u} × d) — { d} _ {yi}] \) (10)

d yi = рассматриваемая глубина стержня

ε c = Деформация бетона = 0.003

Если ε si <0 (стержень в напряжении)

Если ε si > 0 (бар находится в сжатом состоянии)

Бар на сжатие:

\ ({F} _ {si} = {σ} _ {si} × {A} _ {bi} \) (11)

σ si = Напряжение в барах = Минимум [( ε si × E s ), f sy ]

E s = Модуль упругости стали

A bi = Площадь стержня

Штанга в напряжении:

\ ({F} _ {si} = [{σ} _ {si} — ({α} _ {2} × f’c)] × {A} _ {bi} ≥ 0 \) (12)

σ si = Напряжение в барах = Минимум [( ε si × E s ), — f sy ]

E s = Модуль упругости стали

A bi = Площадь стержня

Момент у каждого бара:

\ ({M} _ {i} = {F} _ {si} × {d} _ {yi} \) (13)

Осевая нагрузка сваи:

\ ({øN} _ {u} = ø × [{F} _ {cc} + {Σ} _ {i = 1} ^ {n} {F} _ {si}] \) (14)

Прочность на изгиб сваи:

\ ({øM} _ {u} = ø × [({N} _ {u} × {d} _ {q}) — ({F} _ {cc} × {y} _ {c}) — {Σ} _ {i = 1} ^ {n} {M} _ {i}] \) (15)

Расчетный изгибающий момент:

Раздел 7. {*} × 0.{*} × (0,05 × D) \) (16b)

M d = Расчетный изгибающий момент

M * приложено = приложенный момент

Н * = Осевая нагрузка

D = Ширина ворса

Прочность на сдвиг одиночной сваи

Расчет прочности на сдвиг должен производиться в соответствии с Разделом 8.2 стандарта AS 3600. Прочность на сдвиг эквивалентна комбинированной прочности на сдвиг бетона и стальной арматуры (уравнение 17).

\ ({øV} _ {u} = ø × ({V} _ {uc} + {V} _ {us}) ≤ {øV} _ {u, max} \) (17)

Прочность бетона на сдвиг (V uc )

Вклад бетона в сопротивление сдвигу рассчитывается, как показано в уравнении (18), которое определено в разделе 8.2.4.1 стандарта AS 3600. Этот раздел также требует, чтобы значение √f’c не превышало 9,0 МПа. Значения параметра k v и θ v определяются с помощью упрощенного метода, предложенного в разделе 8.2.4.3 AS 3600.

\ ({V} _ {uc} = {k} _ {v} × b × {d} _ {v} × \ sqrt {f’c} \) (18)

d v = Эффективная глубина сдвига = Максимум [(0,72 × D ), (0,90 × d )]

Определение минимальной площади поперечной арматуры (A sv.min ) & k v :

Площадь поперечной арматуры (A sv ) — это общая площадь стержней всех предоставленных стальных стержней, привязанных в том же направлении, что и приложенная нагрузка.В разделе 8.2.1.7 стандарта AS 3600 приведено уравнение для минимальной поперечной прочности на сдвиг, которое должно быть:

\ (\ frac {{A} _ {sv.min}} {s} = \ frac {0,08 × \ sqrt {f’c} × b} {{f} _ {sy.f}} \)

f sy.f = Предел текучести арматурных стержней на сдвиг

s = Расстояние между центрами поперечных арматурных стержней

Для (A sv / s) <(A sv.min / s):

\ ({k} _ {v} = \ frac {200} {[1000 + (1.3 × {d} _ {v})]} ≤ 0,10 \)

Для (A sv / s) ≥ (A sv.min / s):

\ ({k} _ {v} = 0,15 \)

Прочность стальных стержней на сдвиг (V us )

Вклад усиления поперечного сдвига в вычисленную сдвигающую способность показан в уравнении (19), которое определено в разделе 8.2.5 стандарта AS 3600.

\ ({V} _ {us} = \ frac {{A} _ {sv} × {f} _ {sy.f} × {d} _ {v}} {s} × детская кроватка {θ} _ { v} \) (19)

θ v = угол наклона стойки сжатия = 36º

Максимальная прочность на сдвиг (V u.{2} {θ} _ {v}}] \) (20)

α v = угол между арматурой, работающей на наклонный сдвиг, и продольной растягивающей арматурой ≈ 90º

Предел прочности на сдвиг (V u )

Общая прочность на сдвиг, вносимая бетоном и арматурой на сдвиг, должна быть меньше или равна предельному значению V u.max

\ ({V} _ {u} = ({V} _ {uc} + {V} _ {us}) ≤ {V} _ {u.max} \) (21)

Расчетная прочность на сдвиг (øV u )

Коэффициент уменьшения пропускной способности, который должен применяться для предела прочности на сдвиг, составляет ø = 0.7. Следовательно, расчетная прочность сваи на сдвиг определяется по формуле:

\ ({øV} _ {u} = ø × ({V} _ {uc} + {V} _ {us}) \) (22)

Список литературы
    Пак
  • , Лонни (2018). Австралийское руководство для инженеров-строителей . CRC Press.
  • Проектирование и установка свай (2009) . AS 2159. Австралийский стандарт
  • Бетонные конструкции (2018) . AS 3600. Австралийский стандарт

Грузоподъемность свай | Программное обеспечение SkyCiv Cloud для структурного анализа

Как рассчитать предельную несущую способность одиночной сваи

Грузоподъемность


Оценка предельной несущей способности одиночной сваи — один из наиболее важных аспектов проектирования свай, который иногда может быть сложным.В этой статье будут рассмотрены основные уравнения для расчета одинарной сваи, а также приведен пример.

Чтобы легко понять механизм передачи нагрузки одиночной сваи, представьте бетонную сваю длиной L и диаметром D, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1: Механизм передачи нагрузки для свай

Нагрузка Q, приложенная к свае, должна передаваться непосредственно на грунт у основания сваи. Часть этой нагрузки будет восприниматься сторонами сваи за счет так называемого «поверхностного трения», развиваемого вдоль вала (Q s ), а остальная часть будет выдержана грунтом, на который опирается свая (Q p ).Следовательно, предельная несущая способность (Qu) сваи определяется уравнением (1). Существует несколько методов оценки значений Q p и Q s .

\ ({Q} _ {u} = {Q} _ {p} + {Q} _ {s} \) (1)

Q u = Максимальная грузоподъемность

Q p = Допустимая нагрузка на концевую опору

Q с = Сопротивление поверхностному трению

Хотите попробовать программное обеспечение SkyCiv Foundation Design? Наш бесплатный инструмент позволяет пользователям выполнять расчеты несущей способности без загрузки или установки!

Калькулятор проектирования фундамента

Допустимая нагрузка на конец, Q

p

Конечная несущая способность — это теоретически максимальная нагрузка на единицу площади, которая может без сбоев выдерживать опору грунтом.Следующее уравнение Карла фон Терзаги, отца механики грунтов, является одной из первых и наиболее часто используемых теорий при оценке предельной несущей способности фундаментов. Уравнение Терзаги для предельной несущей способности может быть выражено как:

\ ({q} _ {u} = (c × {N} _ {c}) + (q × {N} _ {q}) + (\ frac {1} {2} × γ × B × { N} _ {γ}) \) (2)

q u = Максимально допустимая нагрузка на конец

c = сцепление почвы

q = Эффективное давление на грунт

γ = Удельный вес грунта

B = Глубина или диаметр поперечного сечения

N c , N q , N γ = Коэффициенты опоры

Так как q u выражается в единицах нагрузки на единицу площади или давления, умножение его на площадь поперечного сечения сваи даст в результате несущую способность сваи на конце (Q p ).Результирующим значением последнего члена уравнения 2 можно пренебречь из-за относительно небольшой ширины сваи, следовательно, его можно исключить из уравнения. Таким образом, предельная несущая способность сваи может быть выражена, как показано в уравнении (3). Эта модифицированная версия уравнения Терзаги используется в модуле SkyCiv Foundation при проектировании свай.

\ ({Q} _ {p} = {A} _ {p} × [(c × {N} _ {c}) + (q × {N} _ {q})] \) (3)

A p = Площадь поперечного сечения сваи

Коэффициенты опоры N c и N q являются безразмерными, получены эмпирическим путем и являются функциями угла трения почвы (Φ).Исследователи уже завершили расчеты, необходимые для определения коэффициентов опоры. В таблице 1 приведены значения N q согласно данным инженерного командования военно-морских сил (NAVFAC DM 7.2, 1984). Значение N c примерно равно 9 для свай под глинистыми грунтами.

Коэффициент подшипника (Н q )
Угол трения (Ø) 26 28 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Забивные сваи 10 15 21 24 29 35 42 50 62 77 86 120 145
Буронабивные сваи 5 8 10 12 14 17 21 25 30 38 43 60 72

Таблица 1: значения N q из NAVFAC DM 7.2

Пропускная способность сопротивления поверхностному трению, Q

с

Кожное сопротивление сваи развивается по длине сваи. Обычно сопротивление трению сваи выражается как:

\ ({Q} _ {s} = ∑ (p × ΔL × f) \) (4)

p = периметр сваи

ΔL = Инкрементная длина сваи, по которой берутся p и f

f = Сопротивление трению агрегата на любой глубине

Оценка значения единицы сопротивления трению (f) требует рассмотрения нескольких важных факторов, таких как характер установки свай и классификация грунта.Уравнения (5) и (6) показывают вычислительный метод определения единицы сопротивления трению свай в песчаных и глинистых грунтах соответственно. Таблицы 2 и 3 представляют рекомендуемый эффективный коэффициент давления грунта (K) и угол трения грунт-сваю (δ ’) в соответствии с NAVFAC DM7.2.

Для песчаных почв:

\ (f = K × σ ’× tan (δ’) \) (5)

K = эффективный коэффициент давления грунта

σ ’= эффективное вертикальное напряжение на рассматриваемой глубине

δ ’= угол трения грунт-сваи

Для глинистых почв:

\ (f = α × c \) (6)

α = Эмпирический коэффициент сцепления

Угол трения грунта-сваи (δ ’)
Тип сваи δ ’
Стальная свая 20º
Куча древесины 3/4 × Φ
Бетонная свая 3/4 × Φ

Таблица 2: Значения угла трения грунта-сваи (NAVFAC DM7.2, 1984)

Коэффициент бокового давления земли (K)
Тип сваи Компрессионная свая Натяжная свая
Забивные двутавровые сваи 0,5–1,0 0,3-0,5
Забивные сваи (круглые, прямоугольные) 1,0–1,5 0,6–1,0
Забивные сваи (конические) 1.5-2,0 1,0–1,3
Забивные сваи 0,4-0,9 0,3-0,6
Буронабивные сваи (диаметр <24 ″) 0,7 0,4

Таблица 3: Значения коэффициента бокового давления земли (K) (NAVFAC DM7.2, 1984)

Коэффициент адгезии (α)
п / п а α
≤ 0.1 1,00
0,2 0,92
0,3 0,82
0,4 0,74
0,6 0,62
0,8 0,54
1,0 0,48
1,2 0,42
1,4 0,40
1,6 0,38
1.8 0,36
2,0 0,35
2,4 0,34
2,8 0,34

Примечание: p a = атмосферное давление ≈ 100 кН / м 2

Таблица 4: Значения фактора адгезии (Terzaghi, Peck, and Mesri, 1996)

Пример: Расчет вместимости свай в песке


Бетонная свая длиной 12 метров и диаметром 500 мм забивается в несколько слоев песка без наличия грунтовых вод.Найдите максимальную несущую способность (Q и ) сваи.

Детали
Раздел
Диаметр 500 мм
Длина 12 месяцев
Слой 1-Свойства грунта
Толщина 5 месяцев
Масса устройства 17,3 кН / м 3
Угол трения 30 градусов
Сплоченность 0 кПа
Столб подземных вод Нет
Свойства слоя 2-грунта
Толщина 7 месяцев
Масса устройства 16.9 кН / м 3
Угол трения 32 градуса
Сплоченность 0 кПа
Столб подземных вод Нет

Шаг 1. Вычислите допустимую нагрузку на концевую опору (Q p ).

На кончике стопки:

A p = (π / 4) × D 2 = (π / 4) × 0,5 2

A p = 0.196 кв.м. 2

c = 0 кПа

θ = 32º

N q = 29 (из таблицы 1)

Эффективное давление на почву (q):

q = (γ 1 × t 1 ) + (γ 2 × t 2 ) = (5 м × 17,3 кН / м 3 ) + (7 м × 16,9 кН / м 3 )

q = 204,8 кПа

Затем используйте уравнение (3) для определения допустимой нагрузки на концевую опору:

Q p = A p × [(c × N c ) + (q × N q )]

Q p = 0.196 м 2 × (204,8 КПа × 29)

Q p = 1164,083 кН

Шаг 2: Вычислить сопротивление поверхностному трению (Q s ).

Используя уравнения (4) и (5), рассчитайте поверхностное трение на слой почвы.

Q с = ∑ (p × ΔL × f)

p = π × D = π × 0,5 м

p = 1,571 м

Слой 1:

ΔL = 5 м

f 1 = K × σ ’ 1 × tan (δ’)

К = 1.25 (Таблица 3)

δ ’= 3/4 × 30º

δ ’= 22,50º

σ ’ 1 = γ 1 × (0,5 × t 1 ) = 17,3 кН / м 3 × (0,5 × 5 м)

σ ’ 1 = 43,25 кН / м 2

f 1 = 1,25 × 43,25 кН / м 2 × tan (22,50º)

f 1 = 22,393 кН / м 2

Q s1 = p × ΔL × f 1 = 1,571 м × 5 м × 22,393 кН / м 2

Q s1 = 175.897 кН

Уровень 2:

ΔL = 7 м

f 2 = K × σ ’ 2 × tan (δ’)

K = 1,25 (таблица 3)

δ ’= 3/4 × 32º

δ ’= 24º

σ ‘ 2 = (γ 1 × t 1 ) + [γ 2 × (0,5 × t 2 )] = (17,3 кН / м 3 × 5 м) + [16,9 кН / м 3 × (0,5 × 7 м)]

σ ’ 2 = 145,65 кН / м 2

f 2 = 1.25 × 145,65 кН / м 2 × tan (24º)

f 2 = 81,059 кН / м 2

Q s2 = p × ΔL × f 2 = 1,571 м × 7 м × 81,059 кН / м 2

Q s2 = 891,406 кН

Общее сопротивление кожному трению:

Q s = Q s1 + Q s2 = 175,897 кН + 891,406 кН

Q s = 1067,303 кН

Шаг 3: Вычислить предельную грузоподъемность (Q и ).

Q u = Q p + Q s = 1164,083 кН + 1067,303 кН

Q u = 2231,386 кН

Пример 2: Расчет вместимости свай в глине


Рассмотрим бетонную сваю диаметром 406 мм и длиной 30 м, залитую слоистой насыщенной глиной. Найдите максимальную несущую способность (Q и ) сваи.

Детали
Раздел
Диаметр 406 мм
Длина 30 метров
Слой 1-Свойства грунта
Толщина 10 метров
Масса устройства 8 кН / м 3
Угол трения
Сплоченность 30 кПа
Столб подземных вод 5 месяцев
Свойства слоя 2-грунта
Толщина 10 метров
Масса устройства 19.6 кН / м 3
Угол трения
Сплоченность 0 кПа
Столб подземных вод Полностью погруженный

Шаг 1. Вычислите допустимую нагрузку на концевую опору (Q p ).

На кончике стопки:

A p = (π / 4) × D 2 = (π / 4) × 0,406 2

A p = 0.129 кв.м. 2

c = 100 кПа

N c = 9 (типичное значение для глины)

Q p = (c × N c ) × A p = (100 кПа × 9) × 0,129 м 2

Q p = 116,1 кН

Шаг 2: Вычислить сопротивление поверхностному трению (Q s ).

Используя уравнения (4) и (6), рассчитайте поверхностное трение на слой почвы.

Q с = ∑ (p × ΔL × f)

р = π × D = π × 0.406 кв.м.

p = 1,275 м

Слой 1:

ΔL = 10 м

α 1 = 0,82 (таблица 4)

c 1 = 30 кПа

f 1 = α 1 × c 1 = 0,82 × 30 кПа

f 1 = 24,6 кН / м 2

Q s1 = p × ΔL × f 1 = 1,275 м × 10 м × 24,6 кН / м 2

Q s1 = 313,65 кН / м 2

Уровень 2:

ΔL = 20 м

α 2 = 0.48 (Таблица 4)

c 2 = 100 кПа

f 2 = α 2 × c 2 = 0,48 × 100 кПа

f 2 = 48 кН / м 2

Q s2 = p × ΔL × f 2 = 1,275 м × 20 м × 48 кН / м 2

Q s2 = 1224 кН / м 2

Общее сопротивление кожному трению:

Q с = Q с1 + Q с2 = 313.65 кН + 1224 кН

Q s = 1537,65 кН

Шаг 3: Вычислить предельную грузоподъемность (Q и ).

Q u = Q p + Q s = 116,1 кН + 1537,65 кН

Q u = 1,653,75 кН

Хотите попробовать программное обеспечение SkyCiv Foundation Design? Наш бесплатный инструмент позволяет пользователям выполнять расчеты несущей способности без загрузки или установки!

Калькулятор проектирования фундамента

Артикулы:

  • Дас, Б.М. (2007). Принципы фундаментальной инженерии (7-е издание) . Глобальный инжиниринг
  • Раджапаксе, Р. (2016). Практическое правило проектирования и строительства свай (2-е издание) . Elsevier Inc.
  • Томлинсон, М.Дж. (2004). Практика проектирования и строительства свай (4-е издание) . E&FN Spon.

Буронабивные сваи

Категория: Буронабивные сваи
Просмотров: 19923

Предварительное бурение — обследование площадки

  • Предварительное бурение будет проводиться в каждом месте для определения целевого уровня основания.
  • При бурении с роторной установкой используется стальной керн, который используется, когда требуется отбор керна. Другой тип растачивания называется «Промывочное отверстие» или «Ударное отверстие», что просто означает, что канал промывается и используется, когда не требуется пробы почвы. Типичные скорости: …
9014
Верхние мягкие отложения заполнения площадки Ударные / вращающиеся 10,00
Отложения горных пород класса V / IV Промывка 3.15
Тройной отбор проб 0,75
Отложения горных пород III / II степени Роторный 0,50
Тройной отбор проб 0,507
стандартная установка, работающая в 12-часовую смену, возможна типичная производительность 66 часов / скважина / буровая установка.

  • Текущая информация. По Центральной рекультивации, контракт UA11 / 91, бурение скважины завершено со следующими результатами…
  1. Средняя глубина 61,15 м, общая глубина 428 м
  2. Средняя глубина впадины скальной породы 4,65 м
  3. Продолжительность варьировалась от 4 до 8 дней
  4. В среднем 5,85 дней, общая продолжительность 41 день.

Целевой уровень основания

  • Это определяется как необходимое углубление в коренную породу, которая определяется как умеренно разложившаяся порода класса III или выше с извлечением керна более 85% (допустимая несущая способность 5 МПа) .Целостность основной породы демонстрируется продолжением предварительного бурения скважины максимум на 5 метров или в 3 раза больше диаметра сваи, в зависимости от того, что больше.
  • Керны регистрируются, хранятся, фотографируются и отправляются вместе с предлагаемыми уровнями основания на утверждение.

Разметка

Перед началом выемки грунта на месте сваи выполняются следующие шаги:

  • Обследуйте и запишите существующий уровень земли на месте сваи. контрольные точки и для контроля положения стальной обсадной колонны контрольные штифты обычно устанавливаются в двух ортогональных положениях, смещенных от центра сваи.

Допуски сваи

  • В случае смещения обсадных труб может быть произведена регулировка, чтобы поддерживать вертикальное выравнивание и положение в плане в пределах не более 75 мм смещения от центра в положении плана и без отклонения на более 1:75 от вертикальной оси.

Выкапывание сваи / обсадные трубы

  • Ствол сваи выкапывается внутри временной стальной обсадной трубы с внешним диаметром, скажем, примерно на 200-300 мм больше, чем диаметр сваи.Кожух используется в основном на участках с неустойчивым грунтом и приводится в движение с помощью гидравлического осциллятора кожуха, прикрепленного к гусеничному крану или вибратору кожуха.
  • Выемка ствола производится с помощью грейфера с одним или двумя молотами, поддерживаемого гусеничным краном. Носок стальной обсадной колонны удерживают перед уровнем выемки до тех пор, пока он не окажется на 0,5 метра над уровнем выреза сваи. Ствол сваи часто заливается бентонитом или водой, и выемка продолжается до вершины CDG.
  • Затем выемка грунта продолжается бурением с обратной циркуляцией (RCD) с использованием бурильных головок большого диаметра со специальными каменными резаками и промывкой эрлифтом.Уровень бентонита или воды всегда поддерживается выше уровня грунтовых вод, чтобы обеспечить устойчивость вала.

Расчет времени строительства буронабивных свай / земляных работ

  • Время забивки свай можно сократить за счет использования сервисных кранов для работ по армированию и бетонированию.
  • Для некоторых свай часто требуется дополнительная расширенная смена, как и время простоя УЗО.
  • Время построения прогноза может быть получено с использованием скорости вывода (часов на единицу)…
9014

9014 буровое долото

м глубиной)

Требуется только перед снятием телескопических кожухов

2

2

46

200

Добавить или удалить

Сверло с обратной циркуляцией (УЗО)

, включая сверло

2 часа

(включая сборку бурильной колонны)

5 часов

раструбное долото RCD

(включая бурильную колонну и стабилизаторы) hrs

Установка

Тремми-трубка для эрлифта

5 часов

для каждой клетки

2 часа

Время очистки

Первичная очистка эрлифта

(после завершения земляных работ)

8 часов

Окончательная очистка эрлифта

2 после фиксации

(после фиксации

)

Бетонирование

Обшивка с вытяжкой

(глубина <70 м)

12 часов

47

14 часов

(> 95 и <135 м глубиной)

48 часов Время

72 часа

Время цикла

Переместить установку сваи в следующее место

2 часа

2 часа

Выемка выемки

Strata

Завод бывшего в употреблении

4 9014 9014 Заливка (верхние уровни земли)

Заливка

3.50 м / ч

Песок, мелкий щебень

Грейфер

2,10 м / ч

46

2,50 м / ч

CDG <150

RCD / Grab

1,50 м / ч 4

УЗО

1.00 м / час

CDG> 200, Гравий уплотненный

RCD

0,50 м / час

9000 Грейфер

0,50 м / час

Corestones

RCD / долото

0,50 м / час / V

УЗО

0.25 м / ч

Гнездо для утеса — степень II / III

УЗО

0,125 м / ч

9000 )

RCD

0,10 м / ч

  • Прогноз времени выемки грунта или продолжительности цикла может быть получен путем анализа состояния грунта. Исследование площадки предоставит глубину / типы пластов, которые затем могут быть сопоставлены с темпами добычи (см. Выше).
  • Примечание. Диаметр сваи незначительно влияет на время производства и поэтому не учитывается.

Пример — Для основания сваи на скале на глубине 60 м …

(a) Рассчитать допуск на заводское время / другие элементы (часы) ….

9 5632 без армирования x 2 часа)

Установить вверх УЗО

5,0

Время выемки

См. ниже

Удалить УЗО (включая буровое долото, колонну и стабилизаторы)

.0

Установка / снятие трубки Тремми для транспортировки / снятия

5,0

Первичная транспортировка после выемки грунта

5,0

5,0

5,0

10,0

Установка / снятие пневмоподъемной трубки Тремми

5,0

Окончательное усиление поста

0

Бетонирование и снятие обсадной колонны

12,0

Перейти к следующему месту

2,0

Завод Время 9014 Расчетное время строительства

(b) Рассчитать допуск на время земляных работ (часы) …

9014 200

200 .50

0-20

Песок / мелкий щебень

2.00

Захват

10,0

20-35

CDG менее 150

1,50

RCD9

RCD9

RCD9

35-47

CDG более 150

1.00

RCD

12.0

47-57

RCD

20,0

57-60

Торцевая головка

0,20

46 RCD6

46

) Расчет общего времени выемки сваи = 67,0 часов

(d) Общее время сваи

d 9014 «b

Время строительства / установки

(«b» наверху)

.0 часов

Время земляных работ

(«d» вверху)

67,0 часов

ВРЕМЯ ОБЩЕГО ЦИКЛА

119 часов

(с 12-часовыми сменами)

(«b» + «d»)

9.9 дней

9276

9276

9276

Строительство As-Builts

  • Общее правило времени накопления (дни)…

Глубина (м) =>

<20

<40

<70

<90

дней на кучу

4,0 *

8,0

10,0

25,0

45,0

Требуется сборка и установка

9000 4 дня — минимально возможный срок строительства сваи для любой ситуации.

Методы преодоления препятствий

  • Если препятствие неглубокое (например, от 0 до 2,5 м ниже уровня земли), для формирования подходящей ямы будет использоваться экскаватор-молот.
  • Если препятствия расположены на большей глубине, временная обсадная колонна увеличенного размера перемещается осциллятором к вершине препятствия.
  • Если препятствие находится выше уровня воды, используется ручной пневмомолот, типичная скорость = 0,8 м / час
  • Если ниже уровня воды будет использоваться забойный молоток или тяжелое долото, поддерживаемое гусеничным краном, типичная ставка = 0.5 м / час
  • Если бетонная «заглушка» необходима для создания хорошо сформированной стены шахты при обнаружении препятствия, чрезмерного прорыва или разлома …
5.2001.10531725

Copyright © 2020 Автор (ы).Издано ВГТУ Пресс.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал Автор и источник указаны.

×

Цитата в модальном окне ..

Стены из буронабивных свай | GGU Software

Буронабивные свайные стены могут быть выбраны как вариант монолитных бетонных подпорных стен.Они представляют собой подпорные стены с низкой деформацией, которые способны передавать большие вертикальные нагрузки на землю, а также выдерживать большие горизонтальные нагрузки из-за их высокой жесткости на изгиб. В зависимости от типа стены стены из буронабивных свай можно считать водонепроницаемыми. Глубокие котлованы и непосредственная близость к зданиям — излюбленные области применения подпорных стен этого типа не только из-за их очень низкой деформации, но и из-за низкого уровня вибрации.Если жесткости недостаточно, можно также использовать анкеры для увеличения несущей способности, как показано на следующих фотографиях.

Фото: Глабиш

Стены из буронабивных свай подходят как для временного, так и для постоянного строительства. Их можно комбинировать с другими типами подпорных стен. Например, при изготовлении отдельных свай стены из буронабивных свай вставные стальные профили можно использовать в качестве солдатских свай стены из буронабивных свай, изготовленных поверх стены из буронабивных свай.

В зависимости от статических нагрузок и допустимых деформаций, различные типы подпорных стенок можно комбинировать на разных уровнях для преодоления скачков на местности, как показано на следующем рисунке.

Фото: Глабиш

Стены из буронабивных свай состоят из отдельных буронабивных свай, расположенных рядом. На первом этапе на поверхности земли изготавливается шаблон сверла по бетону (направляющая стена). Он контролирует линию и уровень возводимой подпорной стены. После этого бурят скважины методом роторного бурения.

Стены из буронабивных свай обычно сооружают путем установки обсадных свай. При заливке бетона опалубка будет поднята. Из-за низкой вибрации это можно делать в непосредственной близости от существующих зданий. Также возможно изготовление необсаженных скважин. Для этого ствол скважины поддерживается тиксотропной жидкостью, например. бентонитовая суспензия. Во время бетонирования в процессе сотрясения бетон перемещает эту поддерживающую жидкость от подошвы к вершине сваи, которая собирается на поверхности местности и выкачивается.

После завершения бурения свайной стены начинается выемка котлована. Усиленные сваи большого диаметра позволяют сохранять глубокие котлованы.

В зависимости от воздействия на поверхность местности и требуемой глубины выемки стены из буронабивных свай могут быть построены без анкеров, с одиночными анкерами или с несколькими анкерами. Анкеры могут уменьшить полевые моменты и, следовательно, необходимый диаметр сваи. Это также уменьшает прогибы и смещения, возникающие в результате действий.

В большинстве случаев для анкеровки используются залитые анкеры. В случае сильно нагруженных подпорных стенок можно устроить ограждение на одном или нескольких уровнях.

В зависимости от их взаимного расположения и удаленности друг от друга различают следующие три основных типа стенок из буронабивных свай:

Стенка из буронабивных свай contigouis состоит из армированных свай, которые контактируют или примыкают друг к другу. Это не считается водонепроницаемым.

Секущая свайная стена построена в чередующейся последовательности основных и второстепенных свай.Как правило, первичные сваи не армируются. Вторичные сваи должны быть пробурены в течение нескольких дней, чтобы можно было врезаться в бетон основных свай. Только второстепенные сваи в качестве несущих свай усилены в соответствии с требованиями статики. Такой тип подпорной стены считается практически непроницаемым для воды из-за перекрытия свай.

Стена солдатских свай состоит из статически необходимого количества армированных свай. В особо устойчивых почвах, таких как скальные или залитые грунтом, зазоры между солдатскими сваями еще не стабилизируются только на короткое время.

Как правило, зазоры между сваями стабилизируются слоем торкретбетона или даже деревянным заполнителем. В случае грунтовых вод необходимо установить дренажную систему, чтобы предотвратить нагружение грунтовки изгибом.

На следующих рисунках показана непрерывная стена из буронабивных свай, используемая для закрепления портала туннеля на этапе строительства, а также комбинация непрерывной стены из свай и стены из солдатских свай, которые были закреплены на нескольких уровнях из-за высоты прыжка на местности и действия на поверхности местности.

Фото: Глабиш

Статические системы используются для расчета внутренних сил и переменных состояния, которые зависят от выбранной глубины заделки и анкеров или распорок в одной или нескольких плоскостях:

  • стена без опоры, полностью фиксированная опора заземления
  • стена с одной или несколькими опорами со свободным грунтом опора
  • стена с одинарной / множественной опорой, полностью закрепленная опора из земли
  • стена с одиночной / множественной опорой, опора из земли с частичной опорой

Расчет стен из буронабивных свай можно выполнить в соответствии с несколькими процедурами.Классические методы относятся к теории давления грунта и, таким образом, варьируются в зависимости от статической системы в отношении величины и распределения давления грунта и сил реакции в грунте. Базовые системы представляют собой одну или несколько опорных балок, которые свободно поддерживаются или имеют фиксированную опору заземления. Также возможна частично закрепленная земляная опора. Более подробная информация о методах расчета, подходе к давлению грунта и т. Д., Среди прочего, приведена в EAB (Empfehlungen des Arbeitskreises «Baugruben») и EAU (Empfehlungen des Arbeitsausschusses «Ufereinfassungen»).Компьютерные методы также позволяют учитывать залегание балки.

Для полностью закрепленной земной опоры необходимо вращение стены вокруг низко расположенной точки поворота. Положение точки поворота немного выше основания стены. Внизу возникают деформации, которые направлены в сторону земли и вызывают там обратное пассивное давление земли. Для упрощения расчета к теоретической точке поворота применяется эквивалентная сила C BLUM, которая заменяет пассивное давление грунта ниже точки поворота и дополнительно корректирует упрощенное предполагаемое пассивное давление грунта на стороне выемки грунта.Вместе с равнодействующей пассивного давления грунта эта эквивалентная сила C образует пару сил, которые представляют собой фиксацию основания буронабивной сваи.

Для подпорных стен из буронабивных свай необходимы следующие индивидуальные проверки указанных предельных состояний, которые могут быть выполнены с помощью компьютерной программы GGU-RETAIN:

  • Внутренний отказ или чрезмерная деформация конструкции или элементов конструкции, включая саму буронабивную сваю, анкеровку, распорки, стенку и т. д., в котором прочность конструкционных материалов играет важную роль в обеспечении сопротивления (STR).
  • Разрушение или чрезмерная деформация грунта, при котором прочность грунта или скальной породы играет важную роль в обеспечении сопротивления (GEO-2), например:
    • Анализ опоры грунта, разрушение при вращении закладных стен (глубина заделки)
    • Анализ мобилизованного пассивного давления грунта
    • Анализ вертикальной грузоподъемности
    • Анализ глубинной устойчивости
    • Анализ пучения анкерного грунта (анкеры «мертвые»)
    • Анализ сопротивления анкерам выдергиванию
  • Гидравлическое вспучивание, вызванное гидравлическими градиентами (HYD)
  • Деформации и смещения стен (SLS)
  • Безопасность общей устойчивости должна быть исследована во всех случаях (GEO-3).Стена вращается вокруг точки поворота, и вся система, включая стену, анкеровку и грунт, терпит неудачу как твердое тело. Необходимая проверка может быть проведена, например, с компьютерной программой GGU-STABILITY.

Все тексты, изображения и мультимедийные материалы, перечисленные здесь, защищены авторским правом и являются интеллектуальной собственностью Civilserve GmbH. Использование разрешено только при наличии соответствующей ссылки и ссылки на этот источник.

Исследования по оптимизации конструкции буронабивных свай фундамента моста

[1] Майкл В.О’Нил. Боковое сопротивление в сваях и забуренных стволах. Журнал инженерно-геологической и геоэкологической инженерии, 2001: 1-15.

[2] Д.Бруно и М. Ф. Рэндольф. Испытания динамической и статической нагрузкой модельных свай, забитых в плотный песок. Журнал инженерно-геологической и геоэкологической инженерии, 1999 (11): 988-998.

DOI: 10.1061 / (asce) 1090-0241 (1999) 125: 11 (988)

[3] Адель М.Hanna, RAsce; И Али Шариф. Сила сопротивления на одиночных сваях в глине, подверженных дополнительной нагрузке. Международный журнал геомеханики, 2006 (3): 89-96.

DOI: 10.1061 / (восхождение) 1532-3641 (2006) 6: 2 (89)

[4] Мостафа А.Эль Савваф. Поведение полос на сваях и шпунтовых песчаных откосах. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии 2005 (6): 705-715.

DOI: 10.1061 / (asce) 1090-0241 (2005) 131: 6 (705)

[5] Дж.Янг, Л.К. Тхам, П. К. Ли, С. Т. Чан и Ф. Ю. Поведение забитых и забивных свай в песчаных грунтах. 2006, 56 (4): 245-259.

DOI: 10.1680 / geot.2006.56.4.245

[6] W.Броэр и А. Р. Ван Тол. Моделирование несущей способности вытесняющих свай в песках. Труды Института инженеров-строителей инженерно-геологического профиля. 2006, 3: 159-206.

DOI: 10.1680 / geng.2006.159.3.195

[7] Ван Цзяньхуа1, Цай Цзин и др.Технология неразрушающего обнаружения цементно-грунтовой непроницаемой стены с помощью метода нестационарных поверхностных волн [J], Журнал Тяньцзиньского университета, 2005 г., 38 (2): 114-119.

[8] Ван Цзяньхуа1, Цай Цзин и др.Экспериментальные исследования по стандарту неразрушающего обнаружения для стены отсечки грунт-цемент [J], Journal of Hydraulic Engineering, 2004, 7: 32-39.

.

Добавить комментарий

Удалите УЗО 5 часов
Установите бетонную трубку Tremie 5 часов
Установите бетонную заглушку 2 часа
Отверждение бетона 36 часов
Замените УЗО и бурильную колонну Основание сваи

  • Отверстие ствола сваи очищается с помощью эрлифта до тех пор, пока вода не станет чистой или не будут удалены незначительные частицы во взвешенном состоянии.

Арматурные каркасы

  • Кейджи состоят из подходящих секций, обычно длиной порядка 12 м, в комплекте со звуковыми трубками и трубками для отбора керна.
  • Изготовление, клетка длиной 12 м, без фиксаторов …
9014 часов
Изготовление 1 клетки 2,5 часа
Общее количество требуемых клеток 5 нет
Общее время изготовления 12

Изготовление и установка стальных стоек на

  • Стойки обычно изготавливаются за пределами площадки и доставляются секциями.Перед установкой секции свариваются друг с другом, образуя полную стойку. Размеры стоек обычно составляют 525 x 525 мм.
  • При средней длине, скажем, 28 м, время сварки составит около 5 дней и проверено ультразвуковым испытанием сварки и испытанием MPI.
  • После установки арматурного каркаса на вал стойку поднимают до вертикального положения. Затем его опускают в котлован и зажимают.

Бетонирование

  • Бетонирование свай выполняется под водой методом «треми», поддерживая уровень воды или бентонита внутри обсадной колонны на уровне существующего уровня грунтовых вод или выше.Трубка для дрожания (250 мм) извлекается по мере бетонирования, обеспечивая минимальный напор бетона в 2 метра над вершиной трубы для дрожания.

Последовательность забивки свай

  • Последовательность сооружения свай выбирается таким образом, чтобы никакие повреждения не могли быть нанесены соседним сваям, которые еще строятся или недавно забетонированы (т.е. менее 3 дней).
  • При 12-метровой сетке нормальная планировка будет означать, скажем, наличие двух необработанных свай на каждой открытой выемке в продольном направлении (т. Е. Расстояние 36 метров), что дает место для крана и т. Д. И меньшее расстояние между ними. обрабатываемая свая (т.е. интервал 24 метра).

Испытание свай

  • Работоспособность бетона проверяется на месте путем измерения осадки и температуры бетонирования во время разгрузки в ствол сваи. Лабораторные испытания проводятся для проверки прочности уложенного бетона. Изготовлен ряд тестовых кубиков и протестирован через 7 и 28 дней.
  • Тест на керновое бурение — Некоторые сваи, выбранные Инженером, будут заполнены на всю глубину. Глубина стержней в основном материале (скалах) обычно составляет не менее 600 мм.Керны размещаются в правильном порядке и относительном положении в стержневых ящиках, которые четко обозначают глубину стержней. Керны обычно фотографируются и отправляются инженеру. Испытание керна предоставит дополнительную информацию о качестве бетона, а также о состоянии границы раздела между бетоном и горной породой.
  • Звуковой каротажный тест — Для проверки качества бетона, а также целостности сваи по ее общей длине и состояния подошвы сваи используется звуковое тестирование керна.Звуковые трубки устанавливаются вместе с арматурным каркасом, чтобы позволить опускать передатчик сигнала и датчик приемника сигнала на дно сваи. Эти пробирки запечатаны снизу.
  • Испытания на вибрацию — Это испытание определяет длину и форму сваи, а также общее качество бетона сваи. Это специальный тест.

GRLWEAP — Анализ волнового уравнения забивки сваи

GRLWEAP продолжает оставаться программным обеспечением, которое выбирают ведущие профессионалы в сфере свайных работ по всему миру.Эта программа анализа волновых уравнений, разработанная основателями Pile Dynamics, Inc., включает в себя новые инновации в ее последней версии GRLWEAP14 .

GRLWEAP14 имитирует движения и силы в фундаментной свае при ударе или вибрации. Его функции помогают повысить точность прогнозируемых движущих нагрузок, несущей способности, подсчета ударов и времени установки при сопоставлении с результатами полевых наблюдений и измерений, определенными системой Pile Driving Analyzer® (PDA).

Кроме того, он оценивает общее время вождения. Это моделирование и анализ сваи позволяет пользователю исследовать, какой молот может быть достаточным и экономичным для определенных условий сваи и почвы, прежде чем мобилизовать молот для работы.

Когда вместо динамических формул используется анализ волновых уравнений, несколько кодексов и практических стандартов позволяют более компактную конструкцию фундамента, что приводит к более низкому коэффициенту безопасности или более высокому коэффициенту сопротивления.

GRLWEAP14 включает анализ ходовых качеств, различные варианты хода для дизельных молотов, анализ чувствительности грунта, модели для параллельных или составных свай и четыре варианта статического анализа.В GRLWEAP14 улучшен анализ поврежденных (забитых под углом) свай. Когда угол горизонтальный, GRLWEAP может использоваться для моделирования установки водопропускных труб.

GRLWEAP 14 доступен в версиях Professional и Offshore Wave. Узнайте, какая версия GRLWEAP вам подходит. Версия GRLWEAP Offshore Wave включает эксклюзивные функции, разработанные для сложных ситуаций (ударные молотки, неоднородные и поврежденные сваи), а также специальные параметры анализа, такие как таблицы выходных данных усталости.

Дружественный интерфейс

GRLWEAP14 включает более 900 предварительно запрограммированных молотков, обширную справку и множество автоматических функций.

Оценка взаимодействия осевых буронабивных свай при проектировании свайного фундамента / Centriškai apkrautų gręžtini polių tarpusavio sąveikos įvertinimas projektuojant polinius pamatus

Поделиться:

Оценка взаимодействия осевых буронабивных свай при проектировании свайного фундамента / Centriškai apkrautų gręžtini polių tarpusavio sąveikos įvertinimas projektuojant polinius pamatus

    Дануте Слизите Принадлежность
    Имя автора Принадлежность
    Danutė Sližytė Кафедра геотехники, Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (ВГТУ), Saulėtekio al.11, LT-2040, Вильнюс, Литва

Абстрактный

В Литве и многих зарубежных странах для оценки населенных пунктов используется традиционный подход замены свайной группы на равноценный плотный фундамент. Но теперь у нас есть другой метод. Х. Поулос [3] описал влияние между сваями в свайном фундаменте с коэффициентом взаимодействия, который свидетельствует о влиянии сваи на осадку соседних свай, увеличивающую воздействие осевой нагрузки на соседнюю сваю.Общие характеристики песка Тоёра приведены в таблице. На основе этих данных и двух методов расчета была основана осадка свайного фундамента 5 × 5 (рис. 1), результаты показаны на рис. 3. Также на рис. 5 показано влияние нелинейности на распределение осевой нагрузки между сваями размером 5 × 5 группа заделана несвязным грунтом. Распределение нагрузки выражается отношением нагрузки на сваю к средней нагрузке на сваю в группе (N / N av ) и наносится на график в зависимости от средней нагрузки на сваю.На этом же рисунке показано, насколько различаются результаты при нормированном расстоянии между сваями 3D, 4,5D и 6D. В случае, когда нормализованное расстояние между сваями r / D = 3 и свайный фундамент работает в упругой фазе, угловые сваи принимают на 19,5% большую нагрузку, так как средняя нагрузка сваи, а центральная свая принимает на 20,0% меньшую нагрузку в качестве средней нагрузки сваи. . Но с увеличением средней нагрузки эта разница уменьшается. Эта разница также уменьшается при увеличении нормализованного расстояния между сваями.

Впервые опубликовано в Интернете: 30 июля 2012 г.

Ключевое слово:

Как цитировать

Слижите, Д.(2001). Оценка взаимодействия осевых буронабивных свай при проектировании свайного фундамента / Centriškai apkrautų gręžtini polių tarpusavio sąveikos įvertinimas projektuojant polinius pamatus. Журнал гражданского строительства и менеджмента , 7 (3), 201-206. https://doi.org/10.3846/13