Как рассчитать количество свай под дом: Калькулятор расчета количества винтовых свай

Содержание

Сколько нужно свай на дом: алгоритм и критерии расчета, наглядный пример

Самый простой способ узнать, сколько нужно свай на дом – обратиться за помощью к специалистам. Однако примерный расчет вполне реально осуществить и самостоятельно, руководствуясь нижеприведенной информацией. Это позволит прикинуть конфигурацию фундамента, а также узнать его ориентировочную стоимость.

Критерии расчета количества свай

Калькуляция свайно-винтового фундамента осуществляется на основе двух ключевых критериев:

Общая нагрузка на фундамент — складывается из:
- веса материалов здания — рассчитывается путем суммирования фактической массы несущих стен, перегородок, перекрытий, кровли, фасадной и внутренней отделки;
- полезной нагрузки — вес располагаемых в доме вещей, а также масса проживающих людей. Согласно СНиП для жилых зданий берется усредненный показатель 150 кг/м²;
- снеговой нагрузки — расчетная масса снега, скапливающегося на кровельном перекрытии. Берется тоже из СНиПа в зависимости от снегового района. Средний показатель – 180 кг/м²;
- коэффициента запаса — число, на которое умножается общая нагрузка на фундамент. Обычно берется показатель 1,2.
Грузонесущая способность местного грунта — рассчитывается исходя из его состава, плотности и других характеристик, которые получаются путем геологической разведки.

Если такие мероприятия провести нет возможности, то берется усредненный показатель для сваи диаметром 108 мм, углубленной в грунт на 2,5 м. На каждую такую опору можно возлагать минимальную нагрузку от 2,5 тонн.

Кроме описанных критериев учитывается диапазон рекомендуемых ГОСТом расстояний между соседними винтовыми сваями – от 1,5 м до 3,0 м.

Алгоритм расчета на основе вышеописанных критериев будет следующим:

Суммируем все значения, влияющие на общую нагрузку.
Умножаем полученное число на коэффициент запаса.
Указанное значение нагрузки делим на 2500 (2,5 т = 2500 кг).

Полученное количество свай равномерно распределяем по свайному полю с учетом диапазона рекомендуемого расстояния между опорами.

Пример расчета свай

В качестве примера возьмем двухэтажный дом из бруса. Размеры коробки — 9×11 м. Брус — 200×200 мм. Вес материалов такого дома будет составлять примерно 77 т. Полезная нагрузка: 9×11×150×2=29,7 т. Снеговая нагрузка: 9×11×180=17,8 т. Суммарно получается 77+29,7+17,8=124,5 т. Умножаем полученное число на коэффициент запаса и получаем: 124,5×1,2=149,4 т или 149400 кг.

Теперь делим полученную нагрузку на несущую способность одной сваи: 149400/2500=60 шт. То есть для приведенного в качестве примера двухэтажного брусового дома понадобится, как минимум, 60 стандартных винтовых свай.

Чтобы рассчитать, сколько нужно свай на дом, более точно, желательно обратиться к специалистам. Приведенный алгоритм и пример являются сугубо ориентировочными. При реальном расчете учитывается ряд индивидуальных факторов, предугадать которые для всех случаев невозможно.

Дома из бруса Каркасные дома Коттеджи премиум-класса Дома в чашу Садовые домики

Ознакомьтесь с проектами домов из бруса из нашего каталога, лидерами продаж. Срок строительства — от 10 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Ознакомьтесь с проектами каркасных домов из нашего каталога, лидерами продаж. Срок строительства — от 25 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Записей не найдено.

Ознакомьтесь с проектами каркасных коттеджей из нашего каталога. Срок строительства — от 30 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Ознакомьтесь с проектами домов в чашу из нашего каталога. Срок строительства — от 28 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Ознакомьтесь с проектами садовых домиков из нашего каталога. Срок строительства — от 5 дней.
Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Также рекомендуем прочитать другие наши статьи

19 / 09 / 2017

Канализация в каркасном доме: способы прокладки труб, нормы, частые ошибки

Канализация в каркасном доме по своему устройству ничем не отличается от аналогичных коммуникаций, прокладываемых в кирпичных, пенобетонных и других капитальных зданиях.

19 / 09 / 2017

Парная бани из бруса: достоинства и особенности обустройства

Парная бани из бруса будет обладать целым рядом достоинств только при правильном подходе к ее обустройству. В этом вопросе есть несколько важных аспектов, зависящих, в первую очередь, от условий эксплуатации.

19 / 09 / 2017

Строительство бани из бруса зимой: преимущества, «подводные камни» и нюансы

Строительство бани из бруса зимой связано и с некоторыми трудностями, и с выгодными преимуществами. Существует целый ряд особенностей, которые нужно учитывать во время работы при отрицательных температурах воздуха.

Калькулятор для расчета количества винтовых свай под фундамент

При покупке свай винтового типа и монтаже качественного свайно-винтового фундамента, особое значение имеет правильный расчет. На основе расчета подбирается нужное количество, необходимое для реализации проекта, определяется правильное расстояние между сваями, несущая способность свайного фундамента и размер свайного поля. Провести подсчет количества свай для фундамента своими силами достаточно сложно – для этого нужно взвесить и проанализировать большое число параметров. Однако, чтобы приблизительно представить себе, сколько свай вам потребуется и какие расходы вы понесете в ходе реализации проекта, можно использовать наш калькулятор.

Как рассчитать количество свай с помощью Online калькулятора?

Использование калькулятора – это отличный вариант для всех тех, кто собирается возводить свайный фундамент. Подобные программы, не требующие установки на ваш персональный компьютер, получили большую популярность при расчете пластиковых окон и различных строительных материалов. И теперь компания «РУС-СВАЯ» предлагает вам использовать их и для покупки свай. При этом пользоваться калькулятором очень просто. Перед собой вы видите интерактивную форму с несколькими полями для ввода данных.

Всё что вам нужно, это указать следующие параметры:

Сторона A;
Сторона B;
Количество углов;
Тип строения;
Тип грунта;
Наличие печки;
Планируемая высота пола строения над землей.

Расчет проводится по сложным математическим алгоритмам и результат вы получаете практически мгновенно. После нажатия кнопки подтверждения данных вы увидите не только количество, но также их диаметр и длину свай. Все эти параметры будут иметь большое значение при выборе свай под конкретный тип строения.

Основные достоинства использования калькулятора

Калькулятор позволяет вам получить нужный результат с минимальными затратами времени и сил.

Вот основные достоинства, объясняющие его большую популярность:

Расчеты проводятся с высокой степенью точности. Все вычисления производит машина, так что вы оказываетесь застрахованы от ошибки. Ранее для того, чтобы провести расчет заказчикам приходилось вооружаться ручкой и бумагой. Это отнимало неоправданно много времени и приводило к ошибкам. С появлением удобного онлайн-инструмента всё изменилось.

Высокая скорость расчета. Если сроки поджимают, а приобрести сваи нужно быстро, использование калькулятора станет оптимальным решением. Обратите внимание на то, что программа обрабатывает все введенные данные за считанные секунды.
Большая универсальность использования. Наш калькулятор может работать с большим количеством самых разных параметров. В частности, на выбор пользователя предоставляется несколько вариантов строений и типов грунта – вы обязательно найдете то, что вам нужно. В результате, с использованием такого калькулятора, вы без труда проведете все нужные расчеты.
Отсутствие необходимости долгой установки. Если ранее расчетные программы требовали от вас длительного скачивания и установки на компьютер, с появлением онлайн-калькулятора вы можете проводить расчеты в режиме реального времени. Программа проста и понятна и работает непосредственно с самого сайта.

Что вы получите воспользовавшись калькулятором?

Произвести расчет винтовых свай под фундамент можно своими руками. Но это потребует значительных временных затрат, в то время как наш калькулятор для расчета позволяет вам:

Получить точные данные по необходимой закупке винтовых свай.
Приобрести оптимальное количество без нехватки и излишков.
Рассчитать количество свай под постройку с конкретными параметрами.

Все эти возможности существенно упрощают для вас выбор. Используйте простой и удобный онлайн-калькулятор, чтобы быстро рассчиать проект свайного фундамента.

После того, как все расчеты произведены, мы будем рады видеть вас в числе наших клиентов. Компания «РУС-СВАЯ» предоставляет для своих заказчиков не только прочные винтовые сваи, но и полный набор необходимых услуг по установке. Работать с нами просто и приятно – вы всегда получаете гарантии качества поставляемого товара и индивидуальный подход к каждому покупателю.

Свайный фундамент. Расчет количества свай

Для расчёта необходимого количества свай для свайного фундамента можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые предлагает вездесущий интернет.

Но, как ученик в школе, привыкший пользоваться арифметическим калькулятором. Зачастую даже не знает таблицы умножения, так и строитель, использующий онлайн-калькулятор для расчёта количества свай, не будет знать откуда берутся результаты расчёта.

Основная функция любого фундамента – это принятие на себя всех нагрузок от конструкций здания – стен, перегородок, перекрытий потолка, крыши и пола. По сути, фундамент «удерживает» вес всего здания вместе с дополнительными нагрузками, например, весом снега, который накопился на крыше или весом камина, расположенном на втором этаже здания.

Алгоритмы для расчета свайного фундамента

Итак, вначале рассчитаем нагрузку здания на ленточный фундамент, а потом по аналогии перейдём к расчёту свайного фундамента из винтовых свай.

Для примера берём кирпичный дом размером 6 на 6 метров, с внутренней опорной перегородкой, толщина стен – двойной кирпич — 0,4 м.

Длина стен дома будет равна 6*4 = 24 м, длина внутренней перегородки 6 м. Итого — 30 м.

Вес кирпичного дома с дополнительными нагрузками условно возьмём в 120 т (можно и вычислить вес здания, посчитав объём кирпича, раствора, штукатурки, вес потолочного перекрытия и крыши). Толщину фундамента примем такую же как и толщина стен — 0,4 м.

Тогда площадь основания фундамента будет равна: 30*0,4 = 1,2 м2.

Итак, на площадь 1,2 м2 давит здание весом 120 т или 120000 кг. Или 10,0 кг на 1 см2. Толщина фундамента, как правило, больше толщины стен (это видно по характерному выступу цоколя). Если увеличим толщину фундамента по 10 см на внешнюю и внутреннюю сторону стены, то его площадь будет равна 30*0,6 =1,8 м2. В этом случае давление здания на фундамент составит 120 000/18 000 = 6,7 кг/см2.2=3,14 * 0,15*0,15 = 0,07м2.

Площадь основания фундамента рассчитаем с учётом коэффициентов по формуле:
S=Кн*М/ Ку*Кг = 1,2*120 000/ 1*6 = 24 000 см2 = 2,4 м2

Количество свай, если не считать сопротивление их стенок о грунт: 2,4/0,07 = 30,4 = 31 свая.
Если увеличим диаметр сваи до 0,5 м, то тогда необходимо будет 2,4/0,197 = 17,9 = 12,18 = 13 свай.

Сколько нужно винтовых свай на баню 6х3?

Бани, как правило, возводят из деревянных срубов, поэтому их вес намного меньше, чем из кирпича. Оставим все коэффициенты такими, как в прошлом расчёте кроме веса бани, примерно определим его в 48 тонн или 48000 кг.

Диаметр сваи – 0,3 м.

Площадь основания фундамента бани:

S=Кн*М/ Ку*Кг = 1.2*48000/1*6 = 9600 см2 =0,96 м2

Площадь сечения сваи: S=πr^2=3,14 * 0,15*0,15 =0,07

Количество свай: 0,96/0,07 = 13,7 =14 свай.2= 3,14*0,25*0,25 =0,197 м2

На одну сваю приходится давления 0,197* 6 =11 820 кг.

Необходимо свай: 160 000/11 820 =13,5 =14 свай.

Расчёт количества свай для каркасного дома, как и любого другого, согласно, приведённых алгоритмов будет аналогично зависеть от веса дома, удельного сопротивления грунта на строительной площадке и диаметра винтовой сваи.

Расчет количества винтовых свай КСАмет

Свайные оголовки КСАмет выпускаются диаметром 20, 25 и 30 см. Поэтому расчёт количества свай будет зависеть, как и в прошлых примерах от веса дома, удельного сопротивления грунта и диаметра используемых свай. Единственное отличие при расчёте в том, что в технических характеристиках этих свай указаны максимальные допустимые нагрузки на сваю. Поэтому расчёт ведётся в соответствии с техническими характеристиками свай КСАмет.

Как уже отмечалось в интернете можно найти калькуляторы онлайн-расчётов количества фундаментных свай. Однако, всё-таки лучше самостоятельно изучить алгоритмы расчётов свайных фундаментов, хотя бы на вышеприведённых примерах.

Сколько нужно винтовых свай на дом 3х5

Перед началом любого строительства необходимо рассчитать все расходы. Затем нужно прибавить к полученной сумме 20-30%. Это и будет приблизительная стоимость затрат. Так как любое строительство начинается с фундамента, то с них и нужно приступать. Если для будущего дома вы выбрали свайно-винтовую основу, то потребуется расчёт количества материала. Популярность таких основ набирает обороты с каждым годом, ведь они гораздо дешевле ленточных собратьев. Далее, ответим на вопрос, сколько свай надо под фундамент.

Принцип расчёта

Для того чтобы точно узнать количества материалов, которые потребуются при строительстве основы нужно уточнить следующие параметры:

Вес будущей постройки, т.е. какая нагрузка будет на сваи. Для расчета нужно узнать количество расходуемого материала. Общий вес рассчитывается из отдельных элементов (стены, полы, перекрытия, крыша, внутренняя отделка). Затем полученные параметры складываются;
Полезной и снеговой нагрузок. Параметры можно уточнить в СНиП 2/01/07-85;
Характеристик грунта участка под ИЖС;
Грузонесущих характеристик. Параметры указаны в СНиП 2/02/03-85.

Размеры свай и их предназначение

Встречаются разные размеры винтовых свай, соответственно каждая из них предназначена для определенных типов постройки.

57 мм Ø – используются при возведении запоров из легких материалов (штакетника или сетки-рабицы).
76 мм Ø – нужны для строительства бытовок и хозяйственных построек. Кроме того, они применяются для заборов из дерева.
89 мм Ø – пригодятся для возведения дачных домиков, веранд, беседок небольшого веса. Также применяется для строительства заборов из кирпича. Каждая свая рассчитана на вес не более трех тонн.
108 мм Ø – одно- или двухэтажные дома из сип панелей, бруса, брёвен либо лёгких камней (к примеру, шлакоблок). Сваи рассчитаны на вес не больше пяти тонн.
300 мм Ø – большинство остальных малоэтажных построек. Несущая способность до семи тонн.

Как определить длину сваи?

При подготовке к фундаментным работам важно грамотно рассчитать все размеры. Если неправильно определить размер свай, готовая конструкция может просесть под тяжестью собственного веса. Их длина зависит от плотности и перепадов высот ландшафта, где будет строиться дом.
Для геоизыскательных работ потребуется пригласить специалиста, так как нужно специальное оборудование. Для предварительного расчета стоимости можно выкопать небольшую яму глубиной 50-70 сантиметров (т. е. снять верхний плодородный слой). Если под ним будет глиняно-песчаная земля, то длина в 2,5 метра будет идеальной. При условии, что под плодородным слоем оказалась торфяная почва или грунтовые воды, то минимальная длина сваи будет 3 метра.
Для самостоятельного определения перепада высоты понадобятся четыре колышка, которые имеют сантиметровую разметку, строительный уровень и лазерная указка. Принцип действия очень простой. На тот колышек, который визуально выше всех, закрепить строительный уровень. Затем установить указку. Важно следить, чтобы оба инструмента располагались строго параллельно горизонту. После этого останется лишь спроектировать луч на все колышки и записать все показания. Более точную информацию представит геолог после проведения изысканий.
Когда известны оба параметра, то можно определить длину. К примеру, если на участке глиняно-песчаная почва, а перепад высот равен одному метру, то в высшей точке потребуются сваи длиною 2,5 м., соответственно в низине 3,5 м.

Сколько потребуется свай?

Далее, можно приступать к финальному этапу. К примеру, для того чтобы посчитать сколько потребуется свай на дом 6*6 нужно точно знать из какого материала будет постройка. Принцип очень простой:

Деревянные постройки из сип-панелей, бруса или брёвен требуют установки свай на расстоянии не более трех метров;
Дома из лёгких камней (пеноблоков, газобетона, шлакоблоков, пенобетона) – 2м.;
Легкие заборы – от 2,9 до 3,3 м.;
Хозяйственные постройки – 2,5м.

Пример

Далее, приведем расчёты, чтобы узнать сколько надо винтовых свай на дом 6х6. Допустим, вы возводите постройку из сип-панелей. Расстояние между сваями 3 метра. Общее количество 9 штук (8 по периметру, одна в центре). Второй вариант – дом из легких камней. Тогда потребуется установка свай на расстоянии 2 метра. Общее количество 16 штук (12 по периметру 4 в центре).

Особые условия

Каждая свая устанавливается на приличном расстоянии от другой. Соответственно повышается вероятность, что дом может дать усадку. Для того чтобы избежать подобных неприятностей нужно рассчитать дополнительные условия.
Если дом возводится в месте, продуваемом всеми ветрами, то к расчету нагрузки нужно прибавить от 20 до 35%. Лучше брать больший показатель, так как многие характеристики могут проявиться позднее.
Под несущими стенами также рекомендуется установка дополнительных свай, так как в этом месте нагрузка будет большой. Соответственно в местах, где нет больших нагрузок на землю, расстояния могут быть большими.
Стоить принимать во внимание тот факт, что при общей экономии средств на возведение винтового основания дома не стоит экономить на количестве и качестве винтовых опор, так как от них зависит надежность и долговечность не только фундамента, но и всего сооружения.

Расчет количества свай

Особенности расчета количества свай

Популярность свайно-винтового фундамента для частного домостроительства набирает обороты. Этот вид фундамента является весьма экономичным, в 2-2,5 раза дешевле, чем ленточный. Кроме того, свайный фундамент можно устанавливать в любое время года, он долговечен и прост в установке (монтаж занимает не более 1 дня), для его сооружения не требуется специальная техника и знания. Винтовые фундаменты могут быть возведены на торфяных и переувлажненных грунтах, склонах, участках со сложным рельефом. Еще одним неоспоримым преимуществом является то, что сваи можно использовать повторно, что актуально для временных сооружений.

Свайно- винтовой фундамент дома

Свайно – винтовой фундамент становится очень популярным фундаментом для дома. Он дешевле ленточного в 2,5 раза, устанавливать его можно круглый год, а монтаж не занимает больше одного дня. Для того чтобы свайно-винтовой фундамент был качественным, необходимо правильно сделать его расчет.
Как рассчитать количество винтовых свай – это главный вопрос частного домостроения, ответ на который требует учесть несколько аспектов:

тип подстилающих грунтов;
количество винтовых опор;
уровень заглубления сваи;
место установки каждой опоры.

Кроме того, следует учитывать, что у сваи, как и у любого строительного материала, есть параметры, которые необходимо принимать во внимание, если нужно рассчитать их количество:

диаметр;
длина;
несущая способность.

Винтовые сваи для различных типов домов.

Первый параметр важен при строительстве винтового основания под тяжелые сооружения. Остальные параметры важны для того, чтобы правильно распределить нагрузку на почву. Длина сваи должна быть достаточной, чтобы она опиралась на твердые подстилающие породы и не проваливалась. Несущая способность отвечает за тот же параметр, а именно устойчивость всего фундамента к нагрузкам.

Чтобы определить, сколько надо опор для основания под частный дом, необходимо определиться с типом подстилающего грунта. Если он стабильный, с ровной поверхностью, то расчет будет весьма прост и не займет много времени. Если же на участке имеются различные типы грунта или сложный рельеф, то при расчете возможны некоторые проблемы.
Следует принимать во внимание, что при возведении свайного фундамента под частный дом можно использовать несколько видов свай, что позволит создать крепкую основу будущего дома. Немаловажным фактором для этого будет являться и материал, из которого изготовлены сваи.

Расчет количества свай

Как же определить, сколько нужно опор для качественного основания? Расчет их количества, необходимого для того чтобы возвести качественный фундамент, состоит из трех этапов.
На первом этапе нужно определить общую нагрузку. Она включает в себя несколько факторов:

Вес будущего сооружения, включая внутренние стены, межэтажные перекрытия, мебель и предметы интерьера, крышу и фасадную отделку.
Расчетная полезная нагрузка, которая создается при эксплуатации дома людьми. Она рассчитывается исходя из п. 3.11 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». Согласно СНиП, полезная нагрузка на частный дом составляет 150 кг/м2, а для офисных сооружений – 200 кг/м2.
Снеговая нагрузка на дом, которая составляет давление массы снега на крышу и фундамент при сезонном скоплении. Расчет снеговой нагрузки описан в п. 5.2 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». К примеру, для третьего снегового района России расчетное давление снега составляет 180 кг на каждый м2 поверхности крыши;.

Общая нагрузка от перечисленных факторов суммируется и перемножается на коэффициент 1,1-1,2, чтобы получить значение нагрузки для расчета количества опор под частный дом.
Вторым этапом расчета является определение несущей способности грунтов, расположенных на участке строительства. Эта характеристика определяет предельную нагрузку на каждую сваю фундамента. Она зависит не только от самого грунта, но и от особенностей климата. При преобладании холодных температур глубина промерзания почвы намного больше, чем в регионах с теплым климатом.
Несущую способность грунта можно определить двумя способами:

На основе геологических изысканий. Правила проведения геологических исследований и расчет грузонесущей способности грунта приведены в п. 4.10 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
При невозможности провести геологические изыскания в расчетах нужно использовать минимальную расчетную нагрузку на каждую сваю. Она определена для большинства типов грунтов и зависит также от типоразмера используемых опор.

Особенности расчета количества винтовых свай

Учитывая тот факт, что винтовые сваи располагаются на расстоянии 2-3 м друг от друга, существует вероятность того, что дом может со временем неравномерно осесть. Для того чтобы избежать подобных проблем, при проектировании свайного фундамента нужно учитывать возможные дополнительные нагрузки на фундамент со стороны здания.
Если в местности строительства преобладают сильные ветры одного направления, то к нагрузке нужно прибавлять минимум 20%. Как показывает практика, в большинстве случаев прибавляется не 20%, а 30-35%, чтобы перекрыть все возможные неточности при расчете нагрузок на фундамент. Многие нагрузки не проявляют себя после окончания строительства, потому лучше перестраховаться.
При расчете нагрузок от здания на свайно-винтовой фундамент необходимо учитывать и внутренние несущие стены. Оптимальным вариантом будет более частое размещение опор на таких участках. Если же стена не несущая, то сваи можно расположить на большем расстоянии друг от друга.
При наличии на участке строительства слабых подстилающих грунтов лучше всего использовать деревянные перекрытия, которые имеют меньший вес. Стены и крыша дома в таких условиях тоже должны быть максимально легкими.
Стоить принимать во внимание тот факт, что при общей экономии средств на возведение винтового основания дома не стоит экономить на количестве и качестве винтовых опор, так как от них зависит надежность и долговечность не только фундамента, но и всего сооружения.

Свайный фундамент, расчет количества свай

Одной из основных задач, возникающих во время проектирования строительства будущего здания, является расчет нагрузки основной конструкции на фундамент. От полученных результатов зависит выбор типа фундамента и его конфигурация. Эта статья посвящена особенностям свайного фундамента дома и его преимуществам. Будут рассмотрены условия, при которых свайная конструкция наиболее предпочтительна, а также продемонстрированы примеры того, как рассчитать количество свай с учетом потенциальных нагрузок на фундамент и характеристик грунта.

Что такое свайный фундамент и из чего он состоит

Основой для этого типа фундамента служат полые стальные сваи, равномерно распределяемые по периметру будущих несущих стен дома. Внешняя поверхность покрывается защитным антикоррозионным слоем на основе цинка или полимерного материала, а внутренняя поверхность защищается бетоном, заливаемой в установленную сваю. Верхняя часть свай для фундамента соединяется посредством сварки с оголовком, который в свою очередь будет поддерживать ростверк – конструкцию, объединяющую отдельные сваи в единую основу. Чаще всего для изготовления ростверка используется бетон, стальные швеллеры и двутавры, реже – деревянный брус.

В отличие от ленточного или монолитного фундамента, также нагруженного по всему периметру здания, для монтажа не потребуется значительный объем земляных работ. Фундамент на сваях рекомендуется использовать в следующих случаях:

Грунты, находящиеся под стройплощадкой, характеризуются неустойчивостью, высокой влажностью, усадкой под воздействием сезонных факторов;
Застройка проводится на территории со сложным рельефом, на котором крайне сложно или невозможно установить обычные фундаменты;
Климатические условия в местности, а также уровень грунтовых вод, согласно действующим правилам СНиП, вынуждают сооружать массивный бетонный фундамент, требующий значительных денежных вложений;
При сооружении каркасного здания, как правило, используется именно свайный фундамент.

Виды свай для фундамента

Различают две основные категории, отличающиеся по способу противодействия осадкам свайных фундаментов: стоечные и висячие. Устойчивость висячей сваи обеспечивается за счет силы трения между внешней поверхностью и окружающим ее после погружения грунтом. Стоечные оснащены упором возле своих оснований, который удерживает конструкцию, основываясь на плотных слоях грунта под ним. А также упором служат лопасти винтовых свай, дополнительно трамбующие грунт во время монтажа.

Разделение свай по способу строительства:

По названию понятно, что данные сваи забиваются в грунт с помощью специальных механизмов (строительные пневмомолоты). Их особенностью является тот факт, что при забивании сила, воздействующая на нее, берется из расчета свайного фундамента. Таким образом, она погружается до глубины, на которой находится довольно прочный слой грунта, способный выдержать расчетную массу дома. Данный тип считается очень устойчивым, при забивании грунт вокруг нее и под ней дополнительно уплотняется. Монтаж забивных свай практически не используется при строительстве небольших домиков и частных коттеджей, так как требует применения сложной спецтехники.

Изделия состоят из стальной трубы и приваренных в нижней части лопастей либо это цельнолитая конструкция (что предпочтительнее в плане долговечности). Лопасти способствуют проникновению в грунт при ее закручивании, а после установки они удерживают на себе нагрузку на свайный фундамент и не дают ей проворачиваться. В верхней части изделия находятся специальные отверстия, с помощью которых свая ввинчивается в землю. При этом этот процесс вполне можно осуществить вручную, контролируя вертикальное положение во время работы. Внутренний объем заполняется бетоном для увеличения массы и защиты от коррозии.

Порядок установки буронабивных свай не предусматривает использование готовых металлоконструкций. Роль сваи в данном случае выполняет бетон, залитый в предварительно пробуренную скважину. Если грунт недостаточно плотный также потребуется опалубка. Этот способ достаточно прост в применении и подходит для индивидуального строительства. Единственный нюанс: расчетная нагрузка на сваю может оказаться слишком высокой для избранного в качестве основания слоя грунта.

В дальнейших примерах статьи, иллюстрирующих как точно рассчитать свайный фундамент, будут использоваться параметры предельной нагрузки винтовых свай. В следующей таблице вкратце перечислим наиболее распространенные марки данных изделий.

Таблица 1

Подробно о свайном фундаменте с ростверком

С одной стороны, ростверк выполняет функцию связного элемента для отдельных свай, с другой – это основа для остальной конструкции здания. Ростверк и сваи условного фундамента объединяются попарно (ленточный тип связки) либо объединяются все оголовки (плиточный тип). Ростверк для дома может изготавливаться из таких материалов:

Армированный бетон. Бетонная лента укладывается на оголовки свай, расположенные на уровне земли. Во время проектирования также указываются места прокладывания неглубоких траншей, проходящих вглубь ростверка.
Бетонный ростверк подвесного типа. Аналогичный способ, при котором между грунтом и ростверком оставляется зазор. Этот промежуток позволяет компенсировать возможные колебания грунта (в рамках нормы).
Ростверк из железобетона. Основой служит двутавр и швеллер (для монтажа под несущие стены СНиП рекомендует) швеллер 30.
Деревянные брусья. В последнее время практически не применяются.

Как рассчитать количество свай для фундамента

Правильный расчет количества используемых свай нуждается в предварительной геодезической разведке. Прежде всего, необходимо рассчитать уровень промерзания грунта в зимний период, учитывая, что данный показатель отличается в разных регионах. Для прочной установки сваи ее нижний конец должен находиться ниже этого уровня.

А также необходимо выяснить степень плотности слоев грунта. Чем выше плотность, тем меньшую глубину сваи следует закладывать на этапе проектирования. К примеру, для полускальных и крупноблочных пород она будет минимальной (но не меньше 0,5 метра), а для песчаных и глинистых грунтов придется углубляться по максимуму.

Чтобы посчитать количество и тип используемых свай необходимо учитывать множество параметров. Для упрощения задачи можно использовать специальный онлайн калькулятор, но для общего понимания процесса лучше пройтись по всем этапам расчета самостоятельно.

1. Вычисление потенциальной предельной нагрузки на сваи

Перед началом расчета количества свай для фундамента следует выяснить несущую способность отдельной сваи. Общий вид формулы выглядит следующим образом:

В этом случае W является искомой фактической несущей силой, Q – расчетное значение несущей силы, рассчитанное для отдельной сваи по материалу, размерам и характеристикам грунта; k – дополнительный «коэффициент надежности», расширяющий эксплуатационный запас фундамента.

2. Вычисление расчетной нагрузки на сваи

Далее нам необходимо найти параметр Q, без которого расчет свайного фундамента невозможен. Расчетная нагрузка определяется по формуле:

Где S равно площади поперечного сечения лопастей сваи, а Ro – это показатель грунтового сопротивления на глубине размещения лопастей. Сопротивление грунта можно брать из готовой таблицы:

Таблица 2

Что касается «коэффициента надежности» условного фундамента, его величина может варьироваться в пределах 1,2-1,7. Логично, что чем меньше коэффициент, тем ниже себестоимость фундамента на этапе проектирования, поскольку для достижения заданного значения несущей силы не потребуется использования большого количества свай. Чтобы уменьшить коэффициент следует провести качественный и достоверный анализ грунта на стройплощадке, привлекая специалистов.

А также для данных целей используется методика ввинчивания эталонной скважины. Ее применение зачастую требуется для расчета осадка свайных фундаментов на промышленных стройплощадках и при строительстве многоквартирных зданий, как того требует СНиП. Но при желании эталонная скважина может буриться и при индивидуальном строительстве.

3. Расчет нагрузки от конструкции здания

На завершающем этапе проектирования свайного фундамента проводится расчет количества свай. Для этого потребуется просуммировать все элементы конструкции здания: от капитальных стен и перекрытий, до стропильной системы и кровли. Провести точное вычисление всех компонентов довольно сложно, поэтому рекомендуем воспользоваться одним из специализированных калькуляторов. И также в калькулятор расчета вносятся эксплуатационные нагрузки, включающие предметы интерьера, мебель, бытовую технику и даже проживающих в доме людей.

4. Подсчет требуемого количества свай

Перед тем как рассчитать количество задействованных свай нам нужно получить на предыдущих этапах две величины: совокупную массу здания (M) и несущую способность сваи (W) умноженную на «коэффициент надежности». Значение несущей способности можно взять из Таблицы 1. Итак, если масса равна 58 тонн, а скорректированная несущая способность сваи СВС-108 равна 3,9 тонн, то:

Как показал пример расчета, для дома весом в 58 тонн потребуется 15 свай марки СВС-180. Следует отметить, что это значение приблизительно и не учитывает правила точного распределения свай согласно СНиП:

Первые должны быть установлены в точках пересечения несущих конструкций;
Остальные монтируются равномерно между обозначенными углами;
Минимальное расстояние между отдельными сваями 3 метра;

Как правило, в процессе проектирования выясняется, что для соблюдения вышеперечисленных правил потребуется немного больше свай, чем показали расчеты.

5. Глубина установки свай и расстояние между ними

Базовое значение глубины установки сваи рассчитывается исходя из глубины промерзания грунта в конкретно регионе, плюс 25 сантиметров. И также перед тем как рассчитать свайный фундамент, необходимо выяснить:

Уровень прочности сваи по материалу и конструкции;
Несущую способность грунта;
Провести расчет осадки свайного фундамента, со временем возникающей под нагрузкой здания;
Дополнительные параметры (температурный режим в течение года, объем осадков, нагрузки от ветра и др.).

Заключение

С помощью свайного фундамента можно достаточно быстро и за небольшие деньги соорудить прочное основание для жилой или нежилой постройки. В ряде случаев это единственный вариант, поскольку такому фундаменту не страшны осадки грунта, он легко возводится на сложном рельефе. Кроме того, по сравнению с традиционным ленточным или монолитным фундаментом, для монтажа свайной основы не потребуется большой объем земляных работ. Если провести правильный расчет свайного фундамента, он прослужит в течение десятилетий, не теряя функциональности.

Расчет винтовых свай для фундамента, калькулятор количества свай

МОСКОВСКИЙ ЗАВОД СВАЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Производство и монтаж винтовых сваи с 2001г.

Выбор диаметра винтовой сваи

57мм (диаметр лопасти 200мм)

Нагрузка: до1 тонн

Предназначение:

Для легких заборов

76мм (диаметр лопасти 200мм)

Нагрузка: до1 тонн и 2 тонн

Предназначение:

89мм (диаметр лопасти 250мм)

Нагрузка: от 2 до 4 тонн

Предназначение:

Беседки, террасы, легкие пристройки

108мм (диаметр лопасти 300мм)

Нагрузка: от 3 до 6 тонн

Предназначение:

Дома и бани (из бруса, по каркасной технологии, из SIP-панелей, бревна, оцилиндрованного бревна)
Гаражи, ангары
Беседки, террасы, легкие пристройки
Ворота
Пирсы, причалы, мостики
Реконструкция

133мм (диаметр лопасти 350мм)

Нагрузка: до 10 тонн

Предназначение:

Дома (из бревна, кирпича, газобетона)
Ворота, пирсы, причалы, мостики –
Реконструкция

Длина свай

Длина свай под сооружение зависит от 2-х параметров:

-Тип грунта (чем менее плотный грунт, тем глубже нужно завинчивать сваю)

— Высота фундамента

Например, в глину в Московской области сваи как правило завинчиваются до упора на глубину 1,6-1,8 метра. Если мы возьмем сваю 2,5 мера и завинтим её на 1,8 сверху останется 0,7 метра.

Вверху сваи есть технологическое отверстие, с помощью которого сваю завинчивают, его нужно отрезать. А это 0,1 метра.

Соответственно используя такую сваю, мы можем сделать фундамент не выше о.6 метра. Что бы сделать фундамент выше, например, 1 метр потребуются сваи 3 метра.

Для фундамента выше о.5 метра требуется дополнительная обвязка профильной трубой.

Перепад высоты под сооружением.

Если мы строим на уклоне, то нужно знать где какой высоты будет фундамент, чтобы использовать сваи нужной длины.

Если точных высот нет. Тогда наша компания берет сваи разной длины с запасом. Что бы лишний раз не ездить на разметку.

Расположение и расчет количества винтовых свай

Для 1-2 этажных домов из бруса и каркасных домов.

Для таких домов подойдет свая 108мм. Расстояние между сваями не должно превышать 3 метров. Сначала ставим их по углам сооружения, и узлам соединения стен. Затем ставим их по внешним стенам, так что бы расстояние между ними не превысило 3-х метров.

Далее ставим под несущими стенами внутри дома опять же на расстоянии, не превышающем 3 метра. Далее заполняем оставшееся пространство внутри постройки с шагом не более 3 метров.

Желательно что бы сваи строились в ряды, чтобы проще было делать обвязку брусом в последствии.

Под печи и камины требуются дополнительные сваи.

Расчет свай под постройки из кирпича и газобетона

Для этого нам нужно узнать следующие параметры:

— Максимальная нагрузка на фундамент (масса дома + снеговая нагрузка) * коэффициент

— Тип грунта (в разных типах грунта сваи имеют разную несущую способность)

Исходя из этого мы знаем максимальная нагрузку на фундамент и несущую способность сваи. Делим первый параметр на второй получаем количество свай. Распределяем их равномерно с шагом не более 2 метров. Расчеты по такие сооружения лучше доверить специалистам.

Телефон: +7 (495) 120-33-69

Москва 2009-2017

Расчет винтовых свай для каркасного дома

Услуги

Винтовые сваи – это современное решение для малоэтажного строительства. Винтовые сваи помогают удешевить процесс создания фундамента на 40-50%. Как же происходит расчет количества и расчет размеров винтовых свай, например, при строительстве каркасного дома?

Порядок расчета винтовых свай.

Необходимо произвести геологические изыскания – следует изучить основание под будущим домом.
Следует рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на фундамент.
По полученным нагрузкам и результатам геологических изысканий подбираются винтовые сваи.
Составляются чертежи и планы свайного поля.

По результатам расчетов составляется смета, которая будет точно отражать средства, необходимые для создания свайного поля.

Изучение грунтов.

До начала строительства фундамента на участке необходимо произвести геологические изыскания.
На участке сверлятся пробные шурфы, глубина которых не может быть менее 2,0 метров. В эту глубину входят:
- минимальная глубина заглубления винтовых свай равняется 1,5 метра;
- необходимо получить сведения о составе грунта ниже глубины погружения сваи на 0,5 метра.
Если на глубине 2,0 метра грунт имеет хорошую несущую способность, тогда сваи достаточно заглублять на глубину 2,5 метра. Если грунт слабый, тогда необходимо или опускать шурф глубже или менять место установки фундамента.
Если на участке обнаружится вода, фундамент следует развернуть таким образом, чтобы сваи не попадали в воду.

Расчет нагрузок.

Расчет нагрузок от веса дома проще всего производить по готовым проектам. В спецификации к проекту указан вес конструкций, которые суммируются в каждой конкретной точке. Конкретными точками являются пересечения несущих стен и углы дома. Максимальное расстояние между винтовыми сваями равняется 3 метра.
Если проекта дома нет, тогда расчет нагрузок производится по длине стен и балок дома. Длину стен умножают на вес строительного материала, который выбирается из справочной литературы.
Расчитывая вес нагрузок необходимо максимально полно учесть количество и вес строительных материалов.

Выбор диаметра свай.

Для малоэтажного строительства применяют сваи, диаметр которых составляет 108мм. Такие сваи выдерживают нагрузку от 5 до 7 тонн.
Под массивные ограждения и каркасные одноэтажные дома применяются сваи диаметром 89мм. Несущая способность таких свай составляет от 3 до 5 тонн.
Под постройку подсобных помещений, заборов и навесов применяют сваи диаметром 76мм. Сваи выдерживают нагрузку до 3 тонн.

Выбор длины свай.

Для строительства дома на грунтах с достаточной несущей способностью выбирают сваи, которые заглубляются на 2,5 метра.
На слабых грунтах сваи должны дойти до твердого грунта и погрузиться в него не менее чем на 200-300мм.
Длина свай должна учитывать перепады высоты земельного участка.

Получив расчет количества свай, составляется план свайного поля. По полученному свайному полю рассчитывается смета выполнения фундаментных работ.

Заказать строительство фундамента на винтовых сваях в Санкт Петербурге и Ленинградской области можно по телефону: +7 (921) 995-00-78 или +7 (812) 995-00-78.

Другие статьи:

Возврат к списку

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

Расчет свайного фундамента — очень важный этап проекта будущего дома. Если допустить малейшую ошибку, срок службы конструкции сократится в лучшем случае до двадцати лет. При наименее благоприятных обстоятельствах катастрофа может произойти даже во время строительства.

Если внутри здания есть неустойчивые грунты, на которых наблюдается повышенная влажность, или какие-либо сложные рельефы, в этом случае единственным оптимальным решением будет правильный расчет свайного фундамента.Основное преимущество такой конструкции — чрезвычайно высокая надежность крепления даже на относительно мягком грунте, поскольку опора погружается на довольно большую глубину. Такие конструкции обладают гораздо большей надежностью и долговечностью, а для их реализации требуется не так много бетона, но вы должны понимать, что процесс их расчета и строительства довольно трудоемок.

Причин для расчета свайного фундамента можно найти более чем достаточно. Во-первых, правильно смоделированная конструкция имеет высокое сопротивление.Во-вторых, забивка свай обходится намного дешевле, чем строительство ленточной или черепичной конструкции. В-третьих, при невысокой несущей способности грунта — свайный фундамент — единственный вариант.

Если земля имеет низкую несущую способность, то при правильном расчете свайного фундамента вам не нужно рыть глубокие траншеи, чтобы сделать надежное основание. Для этого используются винтовые сваи. Но формула расчета при использовании таких материалов намного сложнее.

Плот представляет собой верхнюю часть фундамента, которая объединит в одну торцевые стены свай, а фундамент плота является опорой для будущего здания.Соединение плота и свай производится при помощи специальной сварки или стандартной заливки бетона.

По монтажу решетки можно разделить на несколько категорий:

Лента сливает только соседние сваи;
Плитка — связывает каждый отдельный наконечник.

По виду материала:

Бетон с арматурой. Под несущими стенами производится установка свай, а по глубине и ширине ростверка прорывают траншеи небольшой глубины;
Подвесной бетон.Аналогичен предыдущему варианту, однако отличительной особенностью этого фундамента является то, что бетонная полоса не соприкасается с землей, а устройство компенсационного зазора при этом дает возможность предотвратить поломку опор в при сильных колебаниях грунта;
Бетон. Изготовление такого фундамента предполагает использование двутавра или широкого металлического швеллера, под несущими стенами монтируется швеллер 30, а остальные опоры связаны с швеллером 15-20;
Из дерева.Крайне редкий вариант, который в последнее время практически не используется;
Комбо. Здесь используются не только металлические опорные элементы, но и бетон.

Для проведения правильного расчета свайного фундамента необходимо подробнее ознакомиться с материалом основания. Это позволит точно создать проект, исходя из характеристик свайных конструкций и их свойств.

Все сложены вместе на ростверке. Его можно сделать из деревянных и металлических балок.Также можно взять монолитную железобетонную плиту. Но это сильно прибавит веса основной конструкции.

Свайные конструкции для расчета фундамента можно изготовить как самостоятельно, так и заказать на заводе. При изготовлении наземной постройки их фундамент лучше делать ровным.

Для правильного расчета свайного фундамента знать только квадратную конструкцию недостаточно. Необходимо учитывать трение, возникающее между боковой поверхностью стержня и землей.

Раньше винтовые сваи часто использовались военными инженерами при строительстве укреплений. Это было связано с тем, что они позволяют конструкции выдерживать высокие нагрузки в экстремальных условиях.

Внимание! Свайные конструкции по-прежнему незаменимы при создании мостов и переходов.

Основная часть ворса — ствол. Его диаметр от 80 до 130 мм. заканчиваются в виде острого конуса. Он приварен к клинку. Это позволяет быстро и эффективно вкручивать сваю в грунтовые конструкции.

Некоторые сваи обходятся без наконечника. В этом случае конец ствола имеет отверстие. На нем поставлен рычаг, позволяющий вращать сваю с нужной скоростью. Эта функция позволяет при необходимости удлинить ствол. Этот вариант очень необходим, когда работы ведутся на неустойчивом грунте.

К достоинствам свайных конструкций можно отнести:

Безопасная технология монтажа, позволяющая быстро возвести фундамент дома.
Возможность использования на любых почвах.Единственное исключение — камень.
Когда сваи раскатываются, не образуется толчков. Благодаря этой особенности свайный фундамент можно строить даже в районах плотной застройки, не опасаясь за сохранность близлежащих домов.
После установки винтовых элементов можно сразу же монтировать решетки. Разумеется, эта особенность учитывается при расчетах.
Расчет свайного фундамента можно производить как для холмистой местности, так и для неровностей.
Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях.Независимо от того, сколько градусов снаружи. Это не повлияет на качество фундамента.
Возможность перепланировки. Ни один другой тип фундамента не дает такого большого простора для конструктивных изменений, как свайный. При необходимости стальной болт можно открутить и прикрутить в другом месте.

Зная преимущества и особенности свайного фундамента, можно провести самые точные расчеты, Uscita все конструкции.

Расчет свайно-винтового фундамента с плотом включает в себя большое количество моментов, но в первую очередь определяется глубиной сваи фундамента, которая зависит от типа и сложности грунта.В первую очередь нужно определить нормативную глубину промерзания грунта в районе вашего проживания, затем замерить ниже 20-25 см — это будет глубина свай фундамента.

После проведенных изыскательских работ необходимо будет определить расположение грунтовых вод, а также возможность колебаний в разные сезоны и качественные характеристики почвы на участке. Лучше всего, если проектированием свайных фундаментов и его разработкой будет заниматься квалифицированный специалист.

При расчете количества винтовых свай для фундамента в каждом конкретном случае следует учитывать следующие характеристики:

Насколько прочен материал и ростверк;
Какая присутствует несущая способность грунта, в том числе за счет уплотнения во время установки опоры;
При наличии значительных перепадов рельефа местности в этом случае определяется, а также учитывается несущая способность базовой опоры;
Как усадить сваи под действием вертикальной нагрузки;
Какой вес имеет структура внутреннему содержимому;
Какие бывают сезонные, динамические и ветровые нагрузки.

Кроме того, необходимо обязательно учитывать отстой свайного фундамента. Свайный фундамент должен быть в соответствии с планом работ, поэтому лучше, если его созданием будет заниматься профессиональный архитектор.

Важно! Расчет и последующее проектирование свайных фундаментов производится только после завершения всех изыскательских работ на объекте, проводимых квалифицированным специалистом.

Данные для расчета формул в этом случае будут выбираться в зависимости от качества и типа почвы.Следует отметить, что расчет свайного фундамента на усадку и деформацию требует максимально возможной точности выходных показателей.

Для построения правильных расчетов необходимо на строительной площадке провести геодезические изыскания. Первым делом под слабыми грунтами необходимо определить глубину слоя, способного выдержать вес постройки.

Важно! Расчет нужно делать так, чтобы свайные конструкции погружались в опорный слой не менее чем на полметра.

Чтобы узнать, на какую глубину нужно закручивать сваю, предварительно просверлите ее. Это позволяет определить, где находится уровень грунтовых вод. Также нужно учитывать, как промерзает земля зимой.

Весь процесс строительства разделен на следующие этапы:

Сначала разметка и выравнивание. Определяется местом, где вы будете устанавливать основные сваи. Затем вы можете установить второстепенные элементы. Расстояние между ними должно быть в пределах двух-трех метров.Под всеми стенами дома следует разместить стальные болты.
Привинчивание начинается с угловых свай. В верхнее отверстие стального болта пропускается лом. Удлинить рычаг на изношенном куске металлической трубы. При бурении отклонение от вертикали не должно превышать двух градусов. Угол наклона в процессе регулируется магнитным уровнем.
Расчет свайного фундамента в угловых сваях производится с помощью шлангового уровня. Накладываем этикетку. Они определяют горизонтальную плоскость и нижний край ростверка.
Остальные стопки свернуты.
Глубина завинчивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
Поверхность завесы усечена на указанных уровнях.
Для перемешивания раствора. Одна часть цемента на четыре части песка. Они набиты стопками.

Исправьте расчеты в планировке уровня свайного фундамента, сделайте прочную и надежную конструкцию.

Расчет на прочность отдельного предмета позволяет определить, сколько в целом вам потребуется свай для фундамента.За постоянную принимаем расстояние между стойками два метра. Причем согласно современным архитектурным тенденциям опоры должны иметь общий плотный фундамент.

Один пример ↑

Диаметр одного металлического болта 30 сантиметров. Ориентировочный вес постройки сто тонн. В формуле расчета свайного фундамента особую роль играет несущая способность грунта. Возьмем самый распространенный показатель — четыре килограмма на квадратный сантиметр.

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

Норма силы, которая будет действовать на каждую сваю в фундаменте, обозначена как Fсв. Расчет этого параметра производится по следующей формуле:

(πd2 / 4) * R

Задайте значения всех переменных:

π — неизменное значение, бесконечное число, которое для простоты в математическом исчислении обозначается как 3,14.
d — диаметр металлического болта (30 см).
R — это радиус, в данном случае четыре килограмма.

Свести все к одной формуле:

Fсв = (πd2 / 4)? R = 707,7? 4 = 2826 кг.

Именно такой вес в грунте способен выдержать один свайный фундамент. Исходя из этих данных — продолжаем рассчитывать.

Общий вес здания ровно 100 тонн. Эта цифра была взята для удобства расчетов. Перед дальнейшим расчетом свайного фундамента необходимо привести показатели к единой метрической системе.Переведите тонны в килограммы и получите значение N (количество опор).

N = 100000/2826 = 35,4.

Конечно, на тридцати пяти с половиной опорах одну монтировать не будут. Поэтому поймали в большую сторону. Для того, чтобы построить дом массой сто тонн на грунте с несущей способностью 4 кг / м ^Два нужно минимум 36 опор.

Пример второй ↑

Для понимания алгоритма расчета свайного фундамента закрепите материал и немного измените базовую линию. Увеличьте основание до 50 см.Это повысит удобство использования всей конструкции. Остальные параметры оставляем без изменений.

Fсв = 1962,5? 4 = 7850 кг

Рассчитайте свайный фундамент и получите 13 опор. Как видите, расширение основания позволяет значительно уменьшить количество свай, добившись хорошей стабильности работы.

Пример третий ↑

Расчет свайного фундамента, пример которого вы увидите позже, может использоваться как световой для загородного дома, имеет пару коттеджей, только в первом случае используются стандартные винтовые сваи, а при строительстве коттеджей потребуются использовать массивные буронабивные сваи, способные выдерживать довольно большие нагрузки.

Для упрощения примера расчет свайного фундамента выполняется с помощью винтовых опор. Следует отметить, что для этих свай малых размеров в процессе расчетов не учитывается поперечное трение, которое определяется при строительстве тяжелых зданий, оказывающих сваи значительным ударом.

При этом следует рассматривать подробный расчет общего количества свай и шаг их установки для одноэтажных домов, размер которых составляет 7 × 7 м:

Изначально определяется общая масса расходников.Предположим, что общий вес древесины крыши и обшивки будет 27526 кг с учетом снеговой нагрузки;
Размер полезной нагрузки 7х7х150 = 7350;
Значение снеговой нагрузки 7х7х180 = 8820;
Таким образом, примерный вес нагрузки на фундамент составит 27526 + 7350 + 8820 = 43696 кг;
Теперь вес нужно будет умножить на запас прочности 43696х1,1 = 48065,6 кг;
Например, предусмотрена установка шурупов-опор размером 86х250х2500.Чтобы рассчитать их количество, вам понадобится сумма общей нагрузки, которая будет прикреплена к сваям для распределения этой нагрузки. 48065,6 / 2000 = 24,03, округляем полученное число до 24 и получаем точное количество нужного количества стопок;
Для установки 24 опор потребуется шаг установки 1,2 метра. Для формирования полового лага потребуется использовать две дополнительные сваи, которые будут располагаться прямо внутри дома.

Таким образом, по указанной выше технологии вы сможете рассчитать необходимое количество свай для любого дома вне зависимости от его особенностей.

На видео ниже вы можете увидеть, как производится расчет свайного фундамента специалистами:

Свайный фундамент — это экономичный и быстрый способ создать фундамент под строительство. Он позволяет работать в любых погодных условиях, а также дает возможность строить постройки даже на самых проблемных почвах.

Расчет свайного фундамента позволяет заранее определить, сколько нужно свай для дома определенной массы. Используя формулы, описанные в статье, можно быстро и точно провести расчеты.

Связанные с контентом

Вместимость сваи — обзор

Время влияет на изменения осевой нагрузки в глинистом грунте

Вместимость сваи, рассчитанная по предыдущему уравнению, не учитывает влияние старения с течением времени на емкость сваи, учитывая, что на старой платформе который был построен 40 лет назад и более, если пересмотреть расчет, вы можете обнаружить, что он отличается от коэффициента безопасности API в дополнение к условиям окружающей среды. Эффект времени, несомненно, влияет на емкость сваи, как при нормальных явлениях со временем, когда сваи работают с окруженный грунт как единое целое, поэтому существует дополнительная адгезия, не учитывается в расчетах.Поэтому недавно было проведено исследование, чтобы определить поведение осевой способности глинистой почвы во времени.

Кларк (1993) и Богард и Мэтлок (1990) провели полевые измерения, в которых было показано, что время, необходимое забивным сваям для достижения предельной прочности в связном грунте, может быть относительно большим — до 2–3 лет.

Стоит отметить, что в течение короткого периода времени после установки наблюдается значительное увеличение прочности, и это происходит из-за того, что показатель прочности быстро увеличивается после непосредственного движения, и этот показатель уменьшается в процессе рассеивания.

Во время забивки сваи в обычных или легких переуплотненных глинах почва, окружающая сваю, значительно нарушается, напряженное состояние изменяется, и это также создает большое превышение порового давления. После установки сваи это избыточное поровое давление начинает рассеиваться, что означает, что окружающий грунт вокруг свай начинает консолидироваться, и, исходя из этого, емкость сваи в глинистой почве со временем увеличивается. Этот процесс называется « настройка ». Скорость рассеяния избыточного порового давления зависит от радиального коэффициента уплотнения, диаметра сваи и слоистости грунта.

В наиболее распространенном случае, когда забивные трубные сваи, поддерживающие конструкцию, имеют расчетные нагрузки, приложенные к сваям вскоре после установки, при проектировании свай следует учитывать характеристики времени уплотнения. В традиционных стационарных морских сооружениях время между установкой сваи и полной загрузкой платформы составляет от 1 до 3 месяцев, но в некоторых случаях ввод в эксплуатацию и запуск происходят раньше, и в этом случае эта информация должна быть передана. для инженерного бюро, поскольку ожидаемое увеличение пропускной способности со временем является важными проектными переменными, которые могут повлиять на безопасность системы фундамента на ранних этапах процесса консолидации.

Поведение сваи при значительных осевых нагрузках в высокопластичных, обычно консолидированных глинах было изучено с помощью большого количества испытаний свайных моделей и некоторых натурных испытаний на нагрузку.

В результате этого исследования рассеяния порового давления с данными нагрузочных испытаний в разное время после забивки сваи были получены эмпирические корреляции между степенью консолидации, условиями закупоривания и сдвиговой способностью ствола сваи. Это исследование показало, что результаты испытаний стальных свай с закрытым концом в сильно переуплотненной глине указывают на отсутствие значительного изменения несущей способности с течением времени.Это противоречит испытаниям стальных свай с закрытым концом диаметром 0,273 м (10,75 дюйма) в переуплотненной глине, где была обнаружена значительная и быстрая установка за 4 дня, поэтому емкость сваи в конце установки так и не восстановилась полностью.

Поэтому очень важно подчеркнуть, что осевая способность сваи с течением времени находится в стадии исследований и разработок, и нет твердой формулы или уравнения, которым следовало бы следовать, но следует сосредоточить внимание на исследованиях, проводимых на конкретном участке. местоположение, а также зависит от предыдущей истории местоположения.

Диаметр сваи — обзор

Металлоконструкции каркаса

Расчетными параметрами осевых свай, используемых для крепления стальных каркасных конструкций к морскому дну, являются диаметр сваи, длина погружения в грунт и толщина стенки.

Расчетное характеристическое сопротивление сжатой сваи в предельном состоянии по прочности рассчитывается с использованием характерных значений сопротивления основания и трения вала:

[16.9] R1, k = qb1, k⋅Ab + ∫zqs1, kz⋅Aszdz

где q _{b 1, k} — характерное значение сопротивления сваи, q _{s 1, k} ( z ) характеристическое значение местного трения вала сваи по глубине z , A _b — площадь основания, а A _s — площадь вала сваи, относящаяся к соответствующему диаметру.При натяжных сваях учитывается только сопротивление вала сваи.

Характерное значение сопротивления основы связных грунтов в определенной зоне контакта зависит от недренированного сопротивления сдвигу c _{u, k} грунта:

[16.10] qb1, k = Nc0⋅cu, k

Коэффициент несущей способности N _{c 0} обычно принимается равным N _{c 0} = 9. Сопротивление основания несвязного грунта составляет:

[16.11] qb1, k = σv′⋅Nd0≤qb1, k, max

с эффективным вертикальным напряжением σ ′ _v и коэффициентом несущей способности N _{d 0}. Таблица 16.1 включает коэффициент несущей способности N _{d 0} и предельные значения сопротивления основания q _{b 1, k, max} для различных типов грунтов.

Таблица 16.1. Угол трения на границе раздела δ _k , коэффициент несущей способности N _{d 0} и максимальные значения сопротивления основания q _{b1, k, max} и трение вала q _{s 1, k, max} в несвязных грунтах согласно DNV (1992) и API (2000)

Грунт	δ _k [°]	q _{s1, k , макс.} [кН / м ²]	N _{d 0} [-]	q _{b 1, k , макс} [MN ^]
Очень рыхлый песок, рыхлый песчано-ил, средней плотности ил	15	47.8	8	1,9
Песок рыхлый, песчано-иловый средней плотности, плотный ил	20	67,0	12	2,9
Песок средней плотности, плотный песчано-ил	25	81,3	20	4,8
Плотный песок, очень плотный песок-ил	30	95,7	40	9,6
Плотный гравий, очень плотный песок	35	114.8	50	12,0

Внутреннее и внешнее трение вала сваи определяется либо на основе общих напряжений (метод α ), эффективных напряжений (метод β ), либо как комбинация обоих ( λ -метод).

Для связных грунтов часто используется метод α , в основе которого лежит недренированная прочность грунта на сдвиг c _{u, k} ( z ):

[16.12] qs1, kz = α⋅ cu, kz

Параметр α определяется согласно DNV (1992) и API (2000) как:

[16.13] α = 0,5⋅cu, kσv′ − ψ≤1,0 с: Ψ = {0,5forcu, k / σv′≤1.00.25forcu, k / σv ′> 1,0

В методе β , который используется для несвязных грунтов, но предполагается, что он больше подходит и для связных грунтов (см. Burland, 1973; Meyerhof, 1976), трение вала рассчитывается из эффективного давления покрывающих пород. [16.14] qs1, kz = K⋅tanδk⋅σv′z

, где K — коэффициент давления земли, а tan δ _k — угол трения на границе раздела, который обычно составляет δ _k ≈ φ _{к ′}.Однако для больших смещений остаточная прочность грунта на сдвиг более подходит, т.е. δ _k = φ _{res , k} (см. Randolph, 1983). Для нормально консолидированных грунтов K получается из повышенного давления грунта в состоянии покоя K ₀ (Meyerhof, 1976):

[16,15] K = 1,5⋅K0

Для переуплотненных связных грунтов Mayne и Kulhawy (в Randolph and Murphy, 1985) соотносят K с коэффициентом переуплотнения OCR :

[16.16] K = 1,5⋅K0⋅OCRsinφk ′

Для несвязных грунтов в DNV (1992) и API (2000) дано простое определение K с верхним пределом трения вала в соответствии с таблицей 16.1:

[16.17] K = {0,8 открытых труб без масляной пробки 1.0 открытых труб с грунтовыми пробками с закрытым концом

В методе λ (Виджайвергия и Фохт, 1972) среднее трение вала является функцией средних значений эффективного напряжения σ ¯ v ′ и вертикального сопротивление недренированному сдвигу c¯u, k:

[16.18] q¯s1, k = λσ¯v ′ + 2⋅c¯u, k

Параметр λ определен, например, Kraft et al. (1981), в зависимости от жесткости сваи и грунта K _s :

[16,19a] для NCclays: λ = 0,178-0,0,16lnKs

[16.19b] дляOCclays: λ = 0,232-0,032lnKs

[16.19c] с: Ks = π⋅D⋅q1s, k, max⋅L2EApile⋅tmax

где D и L — диаметр сваи и длина заделки, соответственно, EA осевая жесткость свая, q _{1 s , k}, _max максимальное трение вала и t _max перемещение, необходимое для его мобилизации.

Помимо этих методов, в последние годы были разработаны процедуры, в которых несущая способность сваи определяется на основании исследований площадки. Наиболее известные процедуры основаны на сопротивлении конуса конуса q _{c k}, измеренном в тесте на проникновение конуса (CPT).

В процедурах на основе CPT предполагается, что конусный пенетрометр соответствует модельной свае. Следующие значения базового сопротивления и трения вала рекомендуются, например, Toolan & Fox (1977), Young (1991) и DNV (1992):

[16.20a] qb1, k = {0,7⋅qc, kOCR = 2−40,5⋅qc, kOCR = 6−10≤15 МН / м2

[16,20b] qb1, k≈ {qc, k / 300≤120 кН / м2 сжатие qc, k / 400tension

Более подробные процедуры определения несущей способности сваи описаны в Jardine et al. (2005), Lehane et al. (2005), Clausen et al. (2005) и Kolk et al. (2005).

Процедуры на основе CPT являются явным улучшением по сравнению с вышеупомянутыми стандартными процедурами проектирования. Однако сравнение с результатами испытаний статической нагрузкой на сваи показывает, что, особенно с трубными сваями, на результаты влияет способ учета возможного забивания грунта внутри сваи (см. Обсуждение в Jardine et al., 2005; Clausen et al. , 2005; Lehane et al. , 2005; Xu et al. , 2005). В результате в настоящее время трудно надежно предсказать несущую способность сваи с помощью любой из представленных здесь процедур.

Для рассмотрения возможных групповых эффектов свай см., Например, Poulos и Davis (1980) для свай с осевой нагрузкой и Brown et al. (1988), Remaud et al. (1998), McVay et al. (1998), в том числе для свай с боковой нагрузкой.

Исследование по расчету интервала скольжения сваи стальных труб большого диаметра на морских платформах

В океанотехнике скольжение сваи часто происходит в процессе забивки трубных свай большого диаметра и влияет на качество проектирования, поэтому точное скольжение сваи интервал необходим. В соответствии с напряженной ситуацией стальной сваи, не имеющей отношения к проектированию, анализируются причины скольжения сваи. Используя уравнение статического равновесия, рассчитывается глубина бурового раствора, на которой может проскальзывать трубная свая.Влияние трения сайдинга сваи было учтено при расчете второго скольжения сваи, и трение сайдинга сваи разделено на три области влияния. Методом интегрирования рассчитывается работа по сопротивлению сваи. В сочетании с принципом работы и принципом мощности получается уравнение преобразования энергии трубной сваи в процессе скольжения, а также рассчитываются длина и интервал скольжения сваи. С использованием этого нового метода было проведено сравнение результатов измерений с расчетами в реальном случае.Сравнение показало, что общие относительные погрешности в интервале скольжения сваи составляют от 8% до 16%, а новый метод имеет высокую точность. Результаты нового метода согласуются с данными измерений, которые могут служить ориентиром для прогнозирования интервала оползания свай в проекте.

1. Введение

Морская платформа, обеспечивающая производственные и жилые помещения, объединяет бурение, транспортировку, строительство, наблюдение и навигацию. В конструкции свайного фундамента обычно используются сваи из стальных труб большого диаметра и сверхдлинных труб, при этом трубные сваи забиваются в слой грунта морского дна вдоль трубы с помощью гидравлического сваебойного молота.В процессе забивки свай, когда сваи из стальных труб сталкиваются с мягкими слоями грунта в слоях морского грунта, часто происходит скольжение сваи из-за уменьшения сопротивления торца сваи и сопротивления боковому трению сваи. Скользящая свая не только влияет на качество образования свай и несущую способность свайного фундамента, но также делает больше ошибок в фактическом проникновении сваи и расчетной отметке свайного фундамента.

В последние годы ученые в стране и за рубежом провели серию исследований по скольжению свай, таких как Гуо и другие [1], анализируя причины скольжения свай в сочетании с реальным проектом и предлагая соответствующие профилактические меры.Сан и другие [2–4] предложили метод расчета длины скользящей сваи с учетом снижения прочности грунта вокруг сваи, избыточного порового давления и других факторов. Lehane и другие [5] использовали метод статического баланса для оценки интервала скользящей сваи. Миена [6] предложила метод прогнозирования проскальзывания сваи и предсказала возможность проскальзывания 26 трубных свай. Инь [7] проанализировал механизм скольжения сваи для стальных трубных свай большого диаметра и предложил методику расчета длины скольжения сваи.Довер [8] проанализировал влияние напряжения на месте сваи, угла трения на границе раздела и толщины стенки на сопротивление торца сваи посредством экспериментов. Ян [9] сравнил сопротивление трению фрикционных свай со стороны сваи на основе теоретических и эмпирических математических моделей. Большинство из перечисленных выше исследований проводилось для уменьшения бокового трения сваи и расчета длины скольжения сваи в процессе скольжения стальной трубы, редко учитывая изменение бокового трения сваи на разной глубине в процессе скольжения сваи, и нет. Для реальной инженерной ситуации были приняты различные методы расчета.

Сначала анализируются причины скольжения стальных трубных свай большого диаметра морской платформы, а затем рассчитывается зависимость между предельной несущей способностью фундамента и сопротивлением концов свай с учетом влияния скользящих свай сопротивление трению со стороны сваи разной глубины. Затем устанавливается новый алгоритм для интервала скольжения стальных трубных свай большого диаметра с использованием принципа статического баланса и функции, а рациональность и надежность алгоритма проверяются путем сравнительного анализа инженерных примеров.

2. Анализ скользящей сваи

Инженерная практика показывает, что [10] скользящие сваи обычно возникают в следующих двух ситуациях: когда поверхностный слой морского грунта представляет собой мягкий слой грунта со слабой несущей способностью; при забивании сваи в слой грунта с меньшей несущей способностью из слоя почвы с большей несущей способностью. Из-за особенностей морского грунта каждая свая из стальных труб будет скользить от 0 до 3 раз во время укладки.

Когда стальная трубная свая только что вошла в слой почвы на поверхности океана, из-за слабой несущей способности слоя почвы свая будет свободно проникать в слой почвы на определенную глубину без удара молотком.Когда свая входит в твердый слой почвы, сопротивление торца сваи и сопротивление боковому трению возрастают, и стальная трубная свая постепенно проникает в грунт под действием ударов молотком. Когда свая входит в слой мягкой глины, сопротивление торца сваи снижается, и сопротивление трению со стороны сваи оказывается недостаточным для того, чтобы выдержать качество сваи и ударного молотка. В это время свая без удара будет проникать в слой почвы; т.е. тело сваи будет скользить. Когда сопротивление трения сваи, входящей в твердый слой грунта или со стороны сваи, увеличивается до определенного значения, скольжение сваи прекращается.По мере того, как свая продолжает проникать, хотя площадь бокового трения увеличивается, боковое трение сваи фактически уменьшается из-за повторной формовки грунта. Следовательно, при повторном входе в слой мягкого грунта произойдет вторичное скольжение сваи, и на Рисунке 1 схематически показано явление соскальзывания сваи.

Когда общее сопротивление грунта тела сваи удовлетворяет одному из следующих условий, возможно скольжение сваи: общее сопротивление грунта меньше веса тела сваи; общее сопротивление грунта меньше силы тяжести свайно-свайного молота; общее сопротивление грунта меньше силы инерции сваи и свайного молота [11].
3. Расчет сопротивления забиванию сваи
3.1. Расчет сопротивления конца сваи
Сопротивление конца сваи стальной трубной сваи большого диаметра в процессе скольжения сваи может быть получено путем расчета сопротивления грунта кольцевого конца сваи. Из-за различных свойств слоев почвы, несвязные слои почвы и связанные слои почвы используют разные формулы для расчета сопротивления вершине сваи. Для несвязного грунта, такого как песок, сопротивление на конце сваи рассчитывается по формуле Березанцева [12], а расчетная предельная несущая способность кольцевого концевого сечения сваи рассматривается как конечное сопротивление сваи.По расчетной формуле Березанцева сопротивление торца сваи q _u в слое песчаного грунта находится где q _u — сопротивление торца сваи, кПа; N _q и N _r — предельные коэффициенты несущей способности фундамента, полученные из угла внутреннего трения φ грунта фундамента; предельный коэффициент несущей способности фундамента приведен в таблице 1 [13]. q _D — эффективное перекрывающее давление на уровне основания сваи, кПа; B — диаметр стальной трубной сваи, м; γ — удельная плавающая масса слоя грунта, кН / м ³.
(°) 0 5 10 35 40 45
0 0.51 1,20 1,80 4,0 11,0 21,8 45,4 125 326
1,0 1,64 2,69 4,42 12400 41,3 81,3 173,3
Для связного грунта, такого как глина, кольцевая секция внизу сваи обеспечивает небольшую несущую способность фундамента.Согласно спецификациям API, он может быть рассчитан по формуле q _u = N _r c _u. Сом и Дас [14] предположили, что N _r из 9 более подходит для вязкого грунта путем экспериментов и анализа, поэтому сопротивление конца сваи в вязком грунте составляет c _u — недренированный сдвиг. прочность, кН / м ².
3.2. Расчет бокового трения сваи
Анализируя явление скольжения сваи, можно увидеть, что грунт на дне сваи подвергнется сдвиговому разрушению в процессе проникновения сваи в грунт, почва будет формировать реконструированную площади, и соответственно изменится прочность грунта [15]. Это явление приведет к тому, что пластическая прочность грунта будет ниже, чем прочность исходного грунта, и коэффициент бокового трения снизится. Следовательно, статическое трение между сваями и грунтом не подходит для бокового трения свай, и необходимо рассчитать динамическое трение между сваями и грунтом.
Довер и Дэвидсон [8] путем экспериментов и анализа обнаружили, что динамическое боковое трение стальных трубных свай может быть уменьшено в 0,7–0,9 раза в песчаных грунтах. Чжан [16] считает, что в процессе опускания сваи внутри стальной трубы на большой прямой улице образуется грунтовая пробка, в 10 раз превышающая диаметр сваи, а сопротивление трению внутри стенки сваи составляет 50% от трения. сопротивление вне сваи. Следовательно, на основе учета внутреннего трения о стенке сваи статическое трение между сваей и грунтом уменьшается на понижающий коэффициент, и формула динамического трения стальной трубной сваи в песчаном слое грунта получается следующим образом: где α — коэффициент уменьшения сопротивления стороны динамического трения песка и 0.75 более разумно для морских пород и почвы. k — коэффициент давления на фундамент; p ₀ — давление вскрыши почвенного слоя, кН / м ²; δ — угол трения вне тела грунта.
Расчет сопротивления трению стальной трубной сваи в слое глины также требует снижения прочности грунта. Ли [17] путем анализа и экспериментов обнаружил, что на трение стороны сваи в различных положениях под поверхностью вынутого тела в разной степени влияют скользящие сваи, разделив глубину проникновения сваи на три затронутые области, а на рис. изменение бокового трения агрегата в различных пораженных участках.

Как показано на рисунке 2, кривая a представляет сопротивление трения на стороне блока на каждой глубине в конце скольжения сваи. Кривая b показывает удельное боковое трение на каждой глубине в конце забивки сваи, z — глубина грунта под поверхностью бурового раствора, а H — глубина в конце соскальзывания сваи. В соответствии с соотношением между глубиной z грунта под поверхностью бурового раствора и глубиной H в конце скольжения трубной сваи, трубная свая, входящая в слой грунта, делится на полную зону влияния, зону неполного влияния и неполную зону влияния. зона влияния.
В сочетании с приведенными выше соображениями, когда стальная труба проскальзывает в первый раз, динамическое боковое трение сваи может быть рассчитано с помощью модифицированного метода API, и формула расчета имеет следующий вид: β — коэффициент сцепления, а c _u — прочность на сдвиг без дренажа, кН / м ². Когда c _u ≥72 кПа, β = 0,5, и когда 24 кПа ≤ c _u <72 кПа, β линейно увеличивается в [0.5,1] диапазон.
Для случая вторичного скольжения свай из стальных труб при расчете динамического бокового трения свай в слое глины необходимо учитывать влияние первого скольжения свай на боковое трение свай, а также в зависимости от различных По степени воздействия интервал глубины проникновения сваи разделен на три зоны воздействия: полностью пораженная область, частично пораженная область и отсутствие пораженных участков.
(a) Зона полного поражения .Когда z / H <0,5, сопротивление боковому трению в конце скольжения сваи в основном такое же, как сопротивление боковому трению в конце забивки сваи, и это значение очень мало. Эта часть почвы является зоной, наиболее сильно подверженной скольжению сваи, и называется полностью пораженной зоной. Следовательно, сопротивление динамическому трению сваи снижается до 0,075 раз сопротивления статическому трению, и формула расчета имеет следующий вид: f _d — динамическое боковое трение в слое глины, кН, а f — статическая сторона. трение, кН.
(b) Частично затронутые территории . Когда 0,5 z / H _конец> 0,44, расчетная глубина проникновения сваи мала, расчетная глубина забивки сваи после скольжения сваи мала, и влияние последующей забивки сваи на свойства почвы небольшой; модифицированный метод API все еще можно использовать для расчета.② Если z / H _конец <0,44, когда расчетная глубина проникновения бурового раствора велика, последующая забивка будет иметь большое влияние на свойства почвы и формулу для расчета сопротивления динамическому боковому трению на этот раз выглядит следующим образом.
(c) Нет затронутых территорий . Когда z / H> 0,8, нарушение скольжения сваи относительно грунта в этой области невелико, боковое трение тела сваи игнорируется скользящей сваей, и модифицированный метод API все еще может использоваться для расчета бокового трения тела сваи. Таким образом, формула для расчета бокового трения в этой области имеет вид, когда c _u ≥72 кПа, β = 0.5, и когда 24 кПа ≤ c _u <72 кПа, β линейно увеличивается в диапазоне.
4. Расчет интервала скольжения сваи
На основе анализа механизма скольжения сваи улучшен процесс расчета алгоритма существующего интервала скольжения сваи. Сначала рассчитывается сопротивление торца сваи по формуле Березанцева, а затем рассчитывается сопротивление трению с использованием различных коэффициентов понижения в разных зонах влияния.В песчаном грунте сопротивление трению стороны сваи рассчитывается обычными методами. На основе динамического процесса скольжения сваи разработан новый алгоритм интервала скольжения сваи из стальных труб большого диаметра с использованием статического баланса и функциональных принципов.
Когда стальная трубная свая проникает в слой морского грунта, на сваю будет действовать ударное усилие гидравлического молота, собственная сила тяжести, плавучесть, сопротивление торца сваи и трение сваи по бокам. Согласно динамическому опыту, когда гидравлический молот ударяет по трубной свае, мощность трубной сваи и гидромолота принимается равной 1.В 2 раза больше силы тяжести G ₁ + G ₂ сваи и гидравлического молота [18], поэтому, когда напряженное состояние трубной сваи соответствует следующей формуле, скольжение трубной сваи будет и глубина бурового раствора L трубной сваи при проскальзывании трубной сваи может быть рассчитана через где F — плавучесть трубной сваи, кН.
По мере продвижения скользящей сваи скорость стальной трубной сваи будет постепенно уменьшаться до нуля под действием сопротивления грунта и плавучести, кинетическая энергия сваи будет рассеиваться, преодолевая сопротивление грунта и плавучесть для выполнения работы, поэтому уравнение энергии можно перечислить по принципу действия, а длину выдвижной сваи можно рассчитать.Формула для расчета работы, совершаемой силой трения на стороне сваи при скольжении сваи: где — работа, выполняемая сопротивлением боковому трению сваи, кДж; B — диаметр стальной трубной сваи, м; x — количество слоев грунта в начале сползания сваи; f _mj — сила трения слоя грунта и до образования скользящей сваи, кН; — количество слоев грунта, входящих в интервал скольжения сваи; f _mj — сила трения грунта j-го слоя в интервале скользящей сваи, кН; z — расстояние скольжения каждого слоя грунта в интервале скользящей сваи, м.
Согласно методу интегрального исчисления, f _mj является кусочной функцией в интервале скользящих свай, поэтому общая формула для расчета сопротивления динамическому трению между слоями глины и песка в интервале скользящих свай выглядит следующим образом : где f _md — сила трения глины j -слоя в интервале скольжения сваи, кН; t — толщина соответствующего слоя грунта, м; f _ms — сила трения слоя j песка в интервале скользящей сваи, кН; p _j-1 — давление вскрыши слоя j-1 грунта, кН; γ _j — суровая песчанистость пласта j , кН / м ³; p _j — давление вскрыши слоя j грунта, кН.
В процессе скольжения трубы работу, выполняемую сопротивлением торца сваи, можно получить, интегрировав другие столбцы формулы Березанцева, и формула расчета выглядит следующим образом: где — работа, выполняемая сопротивлением торца сваи, кДж, а длина погружения свай стальных труб в слой грунта, где они остаются в конце сползания сваи, м.
Плавучесть F _f, воспринимаемая стальной трубной сваей, будет постепенно увеличиваться по мере продвижения скользящей сваи, поэтому метод расчета работы, выполняемой за счет плавучести, — это плотность воды, кг / м ³, g — ускорение свободного падения, м / с ².
Когда гидравлический молот забивает сваю из стальных труб, происходит рассеяние энергии, обычно корректируемое с помощью коэффициента, поэтому энергия сваи и молота в начале скользящей сваи составляет η E . На основании приведенных выше соображений, согласно закону сохранения энергии, можно сделать вывод, что уравнение энергии сваи удовлетворяет следующему.
Согласно (14), длина L скользящей сваи может быть получена, а интервал скольжения стальной трубной сваи может быть получен путем объединения глубины L трубной сваи в буровой раствор, когда возникает скользящая свая.
5. Проверка инженерного дела
Согласно инженерным данным, собранным во время строительства платформы свайного фундамента Ливань в Южно-Китайском море, выбраны приемлемые параметры грунта, и новый алгоритм используется для расчета интервала скольжения свай стальных труб. геморрой. Результаты расчетов сравниваются и анализируются с фактическим интервалом скольжения сваи, а рациональность нового алгоритма проверяется на основе результатов сравнения.
Платформа свайного фундамента состоит из 16 стальных трубных свай, которые равномерно распределены по четырем углам платформы свайного фундамента.Каждая стальная трубная свая весит 643,9 кг, имеет диаметр 2,74 м и длину сваи 158 м. Модель гидромолота — MHU1200s, номинальная выходная энергия — 1200 кДж. Чтобы обеспечить одинаковые свойства грунта вокруг свай из стальных труб, для расчета и анализа были выбраны четыре сваи из стальных труб на одном углу платформы. Анализируя параметры почвы, можно увидеть, что мягкие и твердые слои почвы в слое почвы, где расположена свая из стальных труб, чередуются, а неглубокий слой почвы имеет длинный слой глины, поэтому легко скользить. куча.На глубинах почвы 58,8 м и 108 м снова появляется мягкий слой глины; в это время вполне вероятно возникновение вторичной скользящей сваи или даже третичной скользящей сваи. Параметры грунта в слое почвы, в котором находится стальная трубная свая, приведены в таблице 2.
песок и твердая глина с прослоями 945
В сочетании с параметрами грунта, выбранными в реальном проекте, сопротивление торца сваи, сопротивление динамическому боковому трению песка и сопротивление статическому трению глины каждого слоя грунта в процессе забивки свай стальных труб рассчитываются по формулам (1) — ( 7).Из результатов расчетов в таблице 2 видно, что сопротивление торца сваи, воспринимаемое телом сваи в слое песка, больше, сопротивление трению стороны сваи меньше, сопротивление торца сваи в слое глины меньше, а сопротивление торца сваи меньше. сопротивление трению со стороны сваи больше. Когда трубная свая просто проникает в слой почвы, сопротивление конца сваи принимает на себя силу тяжести сваи и ударного молотка, что также подтверждает причину проскальзывания сваи.
В соответствии с расчетным сопротивлением торца сваи и боковым трением каждого слоя грунта в таблице 2, глубина проникновения бурового раствора L трубной сваи при возникновении скользящей сваи рассчитывается по формуле (8), а глубины проникновения бурового раствора L , удовлетворяющие формуле (8), равны 13.3 м, 38,0 м и 64,9 м. Затем по формулам (9) — (11) получается рабочее выражение бокового трения сваи, включая интервал скользящей сваи -1, и определяются три интервала скользящей сваи. С помощью формул (12) и (13) получены выражения сопротивления трению и работы плавучести на конце сваи, содержащем интервал скользящей сваи -1. Подставляя приведенные выше выражения в формулу (14), интервал скользящей сваи -1 получается равным 13,7 м, 22,5 м и 17.1м м. Следовательно, в этих фактических рабочих условиях интервал скольжения трубной сваи составляет 13,3 ~ 27 м, 38,0 ~ 60,5 м и 64,9 ~ 84,0 м. Путем сравнения между теоретическим интервалом скольжения сваи и фактическим интервалом скольжения инженерной сваи был получен результат сравнения, показанный на Рисунке 3.

Из результатов сравнения видно, что глубина входа сваи и интервал первых двух свай в основном соответствуют реальной инженерной ситуации.Есть некоторые отклонения в расчете третьего интервала скольжения сваи, поскольку второе скольжение сваи также влияет на массу грунта и изменяет боковое трение сваи, но третий интервал скольжения сваи меньше теоретической длины расчетного интервала и находится в безопасном диапазоне проектирование свайного фундамента, поэтому теоретический интервал скольжения свай может по-прежнему служить ориентиром для проектирования свайного фундамента, а также подтверждать теорию о том, что при расчете интервала скольжения свай необходимо учитывать влияние скольжения сваи на массу грунта, поэтому новый алгоритм и традиционный метод более соответствуют реальному интервалу скольжения сваи и имеют более высокую точность.Интервал скольжения сваи, полученный с помощью нового алгоритма, в основном согласуется с фактическим интервалом скольжения сваи, и рациональность нового алгоритма проверена.
6. Выводы
В результате анализа и исследования процесса скольжения сваи и его причин были сделаны следующие выводы:
(Когда стальная трубная свая соскальзывает во второй раз, учитывая различную степень влияния скользящей сваи Что касается бокового трения сваи, то боковое трение сваи в глинистом слое делится на три зоны влияния, а именно: полную зону влияния, половину зоны влияния и зону отсутствия влияния.Использование различных коэффициентов понижения для расчета бокового трения сваи в различных зонах влияния сделает новый результат расчета более близким к инженерной практике.
(При расчете интервала скольжения стальных трубных свай принцип статического баланса используется для расчета глубины погружения сваи в раствор в начале скольжения, выражения сопротивления боковому трению сваи и сопротивления торца сваи в различных зонах воздействия заносится в список с помощью теории интегрирования, и в соответствии с функциональным принципом приводится уравнение энергии трубной сваи, таким образом получая интервал скольжения стальных трубных свай.
(Посредством проверки инженерного примера диапазон ошибок между результатом расчета первого и второго интервала скользящей сваи нового алгоритма и реальной ситуацией составляет 8% ~ 16% с высокой точностью. Хотя третий результат с некоторым отклонением фактический интервал скользящих свай меньше, чем теоретический фактический интервал скользящих свай, и находится в пределах безопасного диапазона проектирования свайных фундаментов, который по-прежнему может служить ориентиром для проектирования и строительства свайного фундамента морской платформы.
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Выражение признательности
Настоящее исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (№ 41372288) и Проектом фонда научных и технологических инноваций для аспирантов Шаньдунского университета науки и технологий (№ 41372288).SDKDYC180212).
Свайный фундамент — Designing Buildings Wiki
Фундаменты служат опорой для конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки. Доступен очень широкий спектр типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от таких соображений, как:
В широком смысле фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов.Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых нагрузок, и поэтому они передаются на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.
Фундаменты свайные — фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Аткинсон, 2007).
Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые пласты или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и жесткий грунт или скалу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки. . Обычно они используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.
Сваи могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (опора на конце, трение или комбинация) или по методу конструкции (смещение (забивание) или замена (бурение)).
Торцевые сваи развивают большую часть трения у носка сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые породы, а также получает боковую сдержанность от грунта.
Для получения дополнительной информации см. «Концевые несущие сваи».
Фрикционные (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят там, где более твердые слои слишком глубоки. Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что, в сущности, снижает уровень давления.
Для получения дополнительной информации см. «Фрикционные сваи».
Забивные (или перемещаемые) сваи забиваются, поднимаются домкратом, вибрируют или ввинчиваются в землю, смещая материал вокруг вала сваи наружу и вниз вместо его удаления.
Забивные сваи используются в морских условиях, устойчивы в мягких выдавливаемых грунтах и могут уплотнять рыхлый грунт.
Различают две группы забивных свай:
Для получения дополнительной информации см. «Забивные сваи».
Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, образуя отверстие для сваи, которая заливается на месте.Они используются в основном в связных грунтах для образования фрикционных свай и при формировании свайных фундаментов рядом с существующими зданиями.
Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как они имеют минимальную вибрацию, их можно использовать там, где высота над головой ограничена, отсутствует риск вспучивания и где может потребоваться изменение их длины.
Для получения дополнительной информации см. «Буронабивные сваи».
Если бурение и заливка производятся одновременно, сваи называются сваями с непрерывным шнеком (CFA).
Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно вкручивать в землю. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево.
Для получения дополнительной информации см. «Фундаменты на винтовых сваях».
Микросваи (или мини-сваи) используются там, где доступ ограничен, например, для опорных конструкций, затронутых осадкой. Их можно вбить или прикрутить.
Для получения дополнительной информации см. «Микросваи».
Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен.Их формируют путем размещения стопок непосредственно рядом друг с другом. Это могут быть близко расположенные смежные стены свай или взаимосвязанные секущие стены свай, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть твердыми / мягкими, твердыми / твердыми или твердыми / твердыми секущими стенками.
Для получения дополнительной информации см. «Шпунтовые сваи и« секущая свайная стена ».
Геотермальные сваи объединяют свайных фундаментов с замкнутыми системами геотермальных тепловых насосов. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и теплоотвод.
Фактически, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам отапливать здание зимой. Обычно наземные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, которые проложены горизонтально или вертикально в земле. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.
Для получения дополнительной информации см. «Геотермальные свайные фундаменты».
Groynes in Coastal Engineering (CIRIA C793), опубликованный CIRIA в 2020 году, определяет смежные сваи как; «… Монолитные бетонные сваи, непосредственно прилегающие друг к другу или соприкасающиеся друг с другом.Иногда используется для досок ».
Для забивки свай доступен широкий спектр оборудования, в том числе:
Для получения дополнительной информации см. «Свайное оборудование».
Сваи могут использоваться по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппированы и связаны вместе железобетонной крышкой. Поскольку бурение или забивание сваи точно по вертикали очень затруднительно, крышка сваи должна иметь возможность компенсировать некоторые отклонения в конечном положении головок сваи. Заглушка сваи должна выступать над внешними сваями, как правило, на расстояние 100–150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.
Заглушки свай также можно соединить вместе с железобетоном для создания ограждающих балок. Для обеспечения устойчивости против боковых сил (за исключением кессонных свай) необходимы как минимум три сваи с перекрытиями. Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близкоцентрированных колонн к ряду свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любой эксцентриситет, который может возникнуть в условиях нагрузки.
Закрывающую балку следует держать подальше от земли там, где цель свай — преодолеть проблему набухания и усадки грунта.Это может быть сделано путем заливки ограждающей балки на полистирол или другой сжимаемый материал, что позволяет перемещать землю вверх без повреждения балки.
Для получения дополнительной информации см. «Перекрывающая балка».
Рекомендуется испытать нагрузку, по крайней мере, одной сваи на схему, сформировав пробную сваю, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Сваю следует перегрузить не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержать 24 часа. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления, необходимое для ее формирования.
Для получения дополнительной информации см. «Испытание свайных фундаментов».
Целостность новых и существующих свай можно измерить путем проведения испытания на целостность.
Винтовые сваи — Альянс экологических ландшафтов
Брюс Веннинг
Экологичная система фундамента здания для защиты зрелого комплекса дерево — почва на вашей собственности от разрушительного воздействия строительных работ с тяжелым оборудованием.
Когда мой брат, две сестры и я решили построить ванную комнату на нижнем этаже небольшого семейного дома, чтобы наша 91-летняя мать могла жить на первом этаже дома, это было серьезное решение.Мы согласовали проект, определили подрядчика, стоимость и время завершения, но меня беспокоил ущерб, нанесенный тяжелым оборудованием установленным деревьям. Строительство, такое как выкапывание почвы с помощью тяжелого оборудования для цементного фундамента, создает огромное уплотнение почвы, и я знал, что укладка указанной почвы вызовет дополнительную нагрузку на корни нескольких больших деревьев во дворе.
Как спасти большие деревья в маленьком дворе
Предлагаемая строительная часть двора поддерживает пять деревьев времен Второй мировой войны, корни которых уходят в предполагаемую зону строительства, включая четыре высоких дерева в задней части дома: восточная часть болиголов ( Tsuga canadensis ), клен сахарный ( Acer saccharum ), северная катальпа ( Catalpa speciosa ) и клен обыкновенный ( A.platanoides ) (рисунок 1). Пятое дерево (рис. 2), расположенное в переднем углу двора, — это розовый американский кизил ( Cornus florida ). Опять же, корни всех пяти деревьев уходят в зону предполагаемого строительства этого небольшого участка.
Рис. 1: Показан местный сахарный клен в осенней окраске, в то время как инвазивный норвежский клен все еще имеет свой летний цвет на переднем дворе. Октябрь 2008 г.
Рис. 2: Этот розовый кизил пережил бесчисленное количество прикреплений от антракноза кизила, ледяных бурь, засух и иногда горько-сладкой лозы.Первые владельцы посадили его примерно в 1945 году. Май 2017 г.

Моя мать и братья и сестры понятия не имели, насколько тяжелая техника разрушает почву и корни деревьев. Моя семья, как и многие подрядчики и клиенты, думала, что уплотненная (поврежденная) почва может быть удалена, а основные корни деревьев обрезаны после завершения строительства. Затем ветви деревьев можно было удалить, а всю поврежденную область можно было заменить новой почвой, новым дерном и новыми деревьями. Но эта работа была бы дополнительными расходами, которые не считались частью «проекта», разработанного для удовлетворения потребностей нашей пожилой матери.
По моей оценке, предлагаемая рабочая зона для этой небольшой дополнительной ванной комнаты уничтожит 60% или более существующих корневых масс каждого дерева, потому что большинство их корней совместно используют предлагаемую рабочую зону (рис. 3). На рисунке 3 показан дом и предполагаемая рабочая зона.
Многие специалисты по ландшафтному дизайну соглашаются с университетскими и правительственными исследователями в области растениеводства и почвоведения, что уплотнение почвы — это разрушитель номер один для деревьев и корней деревьев на строительных площадках с использованием тяжелого оборудования.Ситуация усугубляется наличием нескольких пешеходных дорожек и мест для хранения оборудования, которые естественным образом возникают в процессе строительства на объекте (Whitcomb, 1991; Lichter and Lindsey, 1994; Randrup, 1998).
Рис. 3. Центральный (зеленый) куст — американский падуб (Ilex opaca), справа — трехствольный восточный красный кедр (Juniperus virginiana). Предыдущие хозяева посадили оба в конце 1940-х годов.
Рис. 4. Машины для перемещения тяжелых грунтов, обычно используемые для выемки грунта и перемещения свай из вынутого грунта во время рытья фундамента.Существуют их меньшие версии для небольших участков, но они все равно вызывают сильное уплотнение почвы.

На рисунке 4 показаны типичные экскаваторные машины, которые можно легко хранить на месте во время процесса копания. Они весят больше тонн, чем средний автомобиль, вызывая огромный ущерб почве и корням деревьев.
Садоводческая информация на помощь
Когда я вместе с моими братьями и сестрами и матерью рассмотрел опасность уплотнения почвы и связанное с этим повреждение растений, они быстро уловили эту идею.Уплотнение почвы тяжелой техникой со временем вызовет вымирание этих больших и любимых деревьев, превратив их в возможные деревья опасности. Это детали из моих тезисов:
Характеристики уплотнения почвы
1. Постоянное изменение почвы. Согласно Randrup (1998), сильное уплотнение почвы на строительной площадке может рассматриваться как постоянное структурное изменение почвы. Он также заявляет, что обычные сезонные циклы замораживания-оттаивания не отменяют и не возвращают уплотненную почву в ее первоначальное естественное состояние.
2. Коллапс макропоры. Почвенные поры (пустоты), которые естественным образом возникают в естественной почве, представляют собой смесь мертвого органического вещества; частицы песка, ила и глины; и все живые почвенные организмы (растения и животные), которые вносят вклад в так называемую «живую почву». Этот прочный и живой комплекс разрушается под тяжестью тяжелого оборудования. Проще говоря, естественные более крупные поровые пространства или макропоры разрушаются. Эти поры вносят основной вклад в поток воды и диффузию кислорода и углекислого газа, необходимую для нормального роста растений.Они также позволяют существовать множеству почвенных форм жизни (Craul, 1994).
Когда макропоры теряются, вода в почве остается в более мелких или микропорах, которые имеют тенденцию удерживать воду более плотно. Когда это происходит, возникает большее ограничение потока воды через профиль почвы как по вертикали, так и по горизонтали (Craul, 1994).
Вода движется в почве капиллярно под действием естественных сил адгезии и когезионного натяжения (Whitcomb, 1991). Клей Свойство воды притягивает другие (не водные) поверхности, такие как корни, органические вещества, микроорганизмы жизни, частицы почвы, камни и тому подобное.Связывающее свойство воды позволяет воде притягиваться к другой воде и водным смесям, таким как растворенные соединения фертильности (Whitcomb, 1991).
3. Микропоры вступают во владение. Следовательно, когда уплотнение уменьшает или устраняет макропоры в профиле почвы, существующая вода вытесняется из макропор во время насыщения почвы (т.е. когда все поры почвы заполнены водой). При уплотнении вода перемещается в существующие и вновь созданные микропоры, где она очень плотно удерживается за счет адгезионных и когезионных свойств воды.Кроме того, газообмен в почве останавливается или значительно снижается. Повторюсь, когда почва полностью насыщена, почвенный кислород и углекислый газ вытесняются водой под действием сил уплотнения почвы. В результате пораженная почва остается влажной в течение более длительного времени, создавая условия для очень ограниченного роста корней, поглощения воды и питательных веществ.
4. Корни растений не могут функционировать и расти эффективно и результативно. Уплотненная структура почвы меняет жизненное пространство для живых корней.Компонент макропор естественной почвы, который так важен для распространения корней, прекращается. Корни растений испытывают трудности с проникновением в это очень внезапное, лишенное кислорода, новое расположение частиц почвы. Естественно блуждающие (исследующие) тонкие кончики корней могут проникать только в почвенные пространства того же диаметра или больше, чем их собственные крошечные растущие кончики корней. Как только эти тонкие, очень маленькие кончики корней проникают в пустоту, их размер или больше, они могут перемещать почву за собой по мере увеличения обхвата (Craul, 1994).Однако в условиях сильно уплотненной почвы рост корней прекращается.
Согласно Whitcomb (1991), резкие изменения участков под деревьями и другими растениями, вызванные строительством тяжелого оборудования, в конечном итоге приводят к тому, что непреднамеренно выбранные растения умирают от голода. Энергия, производимая в результате фотосинтеза в листьях, истощается, и меньше энергии транспортируется к корням. В условиях продолжающегося стресса в конечном итоге корневые резервы деревьев истощаются; каждое дерево теряет силу и умирает преждевременной смертью.Скорость увядания и гибели деревьев зависит от породы дерева и от степени повреждения корней во время строительства.
Маленький двор научил нас сохранять большие деревья
Учитывая небольшой размер нашей партии, работа с тяжелым оборудованием не соответствовала нашим целям по сохранению деревьев. Из-за ограниченного пространства деревья во дворе будут серьезно повреждены в результате уплотнения почвы, раздавливания и срезания корней, а также работ с тяжелым оборудованием, включая рытье и укладку вынутой почвы.
Рис. 5. Листы фанеры, добавленные для защиты почвы, травы и корней других растений от подрядчиков, которые постоянно ходят туда-сюда с улицы к месту работы.
Рабочая зона приусадебного участка была слишком мала для применения обширных методов защиты растений. Эти методы включают установку защитных ограждений вокруг желаемых деревьев для их защиты, использование листов мульчи и фанеры, чтобы облегчить продолжающееся уплотнение почвы в ограниченной рабочей зоне, а также сокращение пешеходного движения и движения небольшого оборудования во время событий с влажной почвой. и Линдси, 1994).Однако подрядчик занял активную позицию и положил лист фанеры на траву, чтобы защитить почву от пешеходного движения подрядчика (рис. 5).
Если бы мы не заботились об этих зрелых деревьях и имели бы больше денег в бюджете, мы бы установили рекомендуемый тяжелый цементный фундамент и заменили бы весь поврежденный участок новой почвой и растениями. Тем не менее, это изменило бы внешний вид двора нашей матери с очарованного взрослого дерева «мини-оазис» на компактную партию небольших деревьев и дерна.Другими словами, собственность будет выглядеть так, как 75 лет назад.
Цементный фундамент: несущий и устойчивый к гниению
Подрядчик по строительству пригорода Бостона, Питер Кастен (Mill Cottage, LLC), занимается строительством и благоустройством домов более 40 лет и заявляет, что бетонные фундаменты намного тяжелее, чем необходимо для поддержки типичный жилой дом и пристройки к дому. Кастен добавляет, что бетон используется, потому что он обеспечивает превосходную опорную структуру для строительства, и его можно заливать в рамы и формовать на месте.После того, как он застынет или высохнет, он не испортится под землей.
Рис. 6: Это здание имеет сплошной цементный фундамент с подвалом. Отсутствие перерывов в цементном фундаменте; это сплошная несущая конструкция.
Кастен также сказал мне, что кроме непрерывного цементного фундамента (например, вашего типичного подвала, см. Рисунок 6) или прерывистого цементного фундамента (например, цементные опоры, см. Рисунок 7) или цементной плиты (см. Рисунок 8), подрядчики имеют мало или нет альтернатив для строительства дома или пристройки на фундаменте, который не сгниет со временем.
Рис. 7. Этот фундамент представляет собой группу цементных опор или опор, расположенных в соответствии с местными требованиями строительных норм. Это называется разрывным фундаментом.
Рис. 8: Это небольшое здание без подвала, называемое плитой. Плита цементная и разливается в формы для придания формы. Это ниже линии замерзания, как определено местными строительными нормами.

Экологический подход: фундамент пирса, несущая способность, устойчивость к гниению.
Когда мы искали экологическое решение для нашего проекта, подрядчик по строительству Роджер Малком (Roger A. Malcolm Construction, Натик, Массачусетс) спас положение и решил все наши опасения относительно уплотнения почвы и здоровья взрослых деревьев во дворе. Он предложил нам использовать малоизвестную систему фундамента пирса, называемую спиральными сваями, и, как и цементный фундамент, этот фундамент не сгниет! Щелкните для демонстрации.
В отличие от выкопанного или выкопанного непрерывного цементного фундамента, фундамент пирса оказался наименее разрушительным для почвы и связанных с ней живых корней растений во время и после процесса установки (Whitcomb, 1991; Harris, Clark and Matheny, 2004).Различные системы опор различаются по диаметру, глубине и требованиям к расстоянию, установленным местными строительными нормами. Стоит повторить, что системы опор, включая процесс их установки, вызывают гораздо меньше повреждений почвы и корней растений, чем выкопанные сплошные цементные фундаменты, включая цементные плиты (Harris et al., 2004).
Винтовые сваи на помощь
Что такое винтовые сваи? Сваи или опоры представляют собой круглые стальные валы со сварными пластинами (спиралями), которые механически ввинчиваются в землю, как шуруп для дерева, для образования фундамента сваи.В нашем проекте мы использовали систему спиральных свай с защитными рукавами (этот стиль лучше всего подходит для строительства домов, несущих нагрузку) и соответствует местным строительным нормам. Дополнительную информацию можно найти на сайте www.premiumtechnical.com.
Роджер Малкольм, подрядчик строительства в районе Бостона с 40-летним стажем, сказал мне, что он успешно использовал эту систему пирсов в некоторых проектах домовладельцев в течение примерно четырех лет. Малкольм предполагает, что винтовые сваи лучше всего подходят для пристройки помещений, настилов и других строительных проектов в экологически уязвимых районах или проектов, которые не гарантируют высокой стоимости установки цементной плиты или сплошного фундамента подвала.
По словам Малкольма, эта малоизвестная система фундамента сваи требует меньше времени и физических усилий, чем цементные фундаменты «копать и заливать» и сплошные цементные фундаменты. Если специализированная машина для установки свай достигает необходимой глубины почвы (ниже четырех футов) и правильного крутящего момента в фунтах на квадратный дюйм (PSI), винтовые сваи соответствуют требованиям строительных норм и правил для поддержки конструкции. Работы можно начинать немедленно, так как нет простоев в ожидании затвердевания цементных опор или фундамента.И никакого разрушительного рытья нет. См. Рисунок 9.
Рисунок 9: Крупный план винтовых свай, используемых в проекте. Это U-образная опорная головка для балки первого этажа или несущей способности балки. Строительный инспектор определяет надлежащий размер винтовой сваи в соответствии с нормами для несущих нагрузок. Установщик винтовой сваи определяет подходящую глубину грунта для возводимой конструкции. Глубина спиральной сваи для нашего проекта составляла от семи до девяти футов.
После тщательного исследования моя семья взяла на работу подрядчика и друга из Бостона Дэвида Геффена (David Geffen Construction Company, LLC; Waban, MA).Геффен приветствовал предложение Малькольма использовать винтовые сваи в качестве основы для пристройки ванной комнаты и нанял сертифицированного установщика винтовых свай, который установил сваи в соответствии с требованиями архитектора к проектированию и строительным нормам. Монтажник подтвердил, что винтовая система сваи и процесс установки защищают почву от работы тяжелого оборудования, а также указал, что винтовые сваи более экологичны и намного дешевле, чем строительство цементного фундамента.К тому же этот метод был «созвучен» экологическим целям моей семьи.
Геффен указал, что непрерывный цементный фундамент требует одобрения местного строительного инспектора после его выкопки и до начала строительства цемента, чтобы соответствовать строительным нормам. С другой стороны, винтовые сваи обычно устанавливаются в течение нескольких часов, и строительство можно начинать немедленно.
Геффен также заявил, что каждая свая может выдержать вес конструкции, намного превышающий необходимый.Это настоящая несущая система, которая отвечает как строительным критериям, так и экологическим требованиям, представленным в нашей ситуации.
На рис. 10 показана последняя пристройка ванной комнаты. Мы все были в восторге от всего процесса строительства и довольны тем, что спасли маленький двор от разрушения тяжелым оборудованием, предоставив матери качественную ванную комнату внизу.
Рис. 10: Последняя пристройка для ванной комнаты, опирающаяся на винтовые сваи. Весь процесс строительства этой пристройки для ванной спас большие деревья времен Второй мировой войны от разрушительной работы тяжелого оборудования.Двор был защищен, а санузел построен!
В заключение, на рынке представлены различные системы спиральных свай, но те, которые соответствуют строительным нормам для ваших конкретных проектов надстройки дома, являются истинно несущими системами фундамента. Их можно установить менее чем за один день, не вызывая значительного повреждения корней деревьев и значительного уплотнения почвы на существующих деревьях и кустарниках. Мы всей семьей остались в восторге от такого типа несущего фундамента.
Для клиента, который рассматривает добавление помещения или террасу с соответствующими цементными опорами или подвалом, которые угрожают существующему комплексу зрелых деревьев и почвы, вам следует исследовать винтовые сваи.Стоит изучить этот тип системы фундамента пирса, чтобы избежать повреждения тяжелого оборудования и сохранить существующие деревья и связанные с ними естественные почвы на вашем участке. Для нашей семьи это оказалось поистине экологическим решением для ландшафтного дизайна.
Чтобы найти подрядчика по строительству винтовых свайных фундаментов в вашем штате, посетите сайт www.helicalpileworld.com.
Цитированная литература
Краул, П. Дж., 1994. Городские почвы: обзор и их будущее, стр. 115 — 125. В Уотсон, Г. У., и Д. Нили (ред.). Подземный ландшафт: материалы международного семинара по развитию корней в городских почвах. Международное общество садоводства, Шампейн, Иллинойс.
Харрис Р. У., Дж. Р. Кларк и Н. П. Матени. 2004. Лесоводство: комплексное управление ландшафтными деревьями, кустарниками и виноградниками, 4-е изд. Прентис-Холл, Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси, 578 стр.
Лихтер, Дж. М., и П. А. Линдси. 1994. Уплотнение почвы и строительство площадки: Оценка и тематические исследования, стр.126-130. В Уотсон, Г. У., и Д. Нили (ред.). Подземный ландшафт: материалы международного семинара по развитию корней в городских почвах. Международное общество садоводства, Шампейн, Иллинойс.
Рандруп, Т. Б. 1998. Уплотнение почвы на строительных площадках, стр. 146 — 153. В Нили Д. и Г. У. Уотсон (ред.). Подземный ландшафт II: материалы международного семинара по развитию корней в городских почвах. Международное общество садоводства, Шампейн, Иллинойс.
Об авторе
Брюс Веннинг входит в совет директоров ELA с 2003 года. Он имеет высшее образование в области патологии растений и энтомологии, а также занимается садоводством в Country Club в Бруклине, штат Массачусетс.
Бесплатный калькулятор бетонных оснований | SkyCiv
Этот калькулятор расчета бетонных оснований помогает инженерам проектировать фундаменты для опор, комбинированных опор, свай и т. Д … Программное обеспечение включает в себя расчеты опрокидывания, скольжения, коэффициентов полезности конструкции (односторонний сдвиг, двусторонний сдвиг, изгиб X и изгиб Y ) и более — по AS 3600 и ACI 318.Бесплатный инструмент также рассчитает объем бетона в вашей конструкции.
Этот онлайн-калькулятор фундаментов представляет собой упрощенную версию нашего программного обеспечения для проектирования фундаментов / опор, которое способно выдерживать большее количество нагрузок и типов фундаментов, включая комбинированные опоры и несимметричные изолированные опоры. Просто начните с выбора кода дизайна и начните с добавления или редактирования размеров вашего фундамента с помощью параметров ширины, высоты и глубины. Фигура автоматически обновится.
Этот простой в использовании инструмент поможет инженерам рассчитать ряд важных результатов для изолированных и комбинированных опор. К ним относятся опрокидывание, требования к размерам, скольжение, давление грунта, коэффициенты прочности на сдвиг и изгиб в одном и двух направлениях. Это дает инженеру хорошее представление о том, пройдет ли фундамент или нет. Калькулятор оснащен интерактивной графикой, несколькими типами нагрузки, встроенным армированием и мощным отчетом о расчетах. Некоторые из этих функций заблокированы в бесплатной версии, но не стесняйтесь проверять нашу страницу программного обеспечения Foundation Design для получения дополнительной информации о функциях и возможностях полных версий.
С помощью этого калькулятора фундамента общего назначения можно также рассчитать бетонные сваи и фундаменты свайных крыш. Это может быть разработано в контексте ACI 318 или AS 3600 (и AS 2159 для почвы). Это программное обеспечение для бетонных свай будет отображать результаты проверки осевого изгиба, концевого подшипника, изгиба *, бокового * и сдвига *. Примечание: любые результаты, отмеченные звездочкой (*), доступны только в платной версии.
Наряду с расчетными коэффициентами опрокидывания, скольжения и бетона калькулятор также рассчитает объем бетона в подушке.Результат вернет кубические метры бетона для метрической системы и кубические футы для британской системы единиц. Этот калькулятор оценивает количество бетона, необходимого для ваших изолированных опор, для быстрого выполнения расчетов и оценок габаритов.
Дальнейший проект фундамента можно рассчитать с помощью нашей полной версии Foundation Design Software. Это программное обеспечение позволит рассчитывать бетонные опоры ACI 318 и AS 3600 (также известные как бетонные опоры) с полной нагрузкой и результатами.Сюда входит подробный отчет о расчетах и дополнительных конструктивных особенностях. Это программное обеспечение для проектирования фундаментов также можно использовать для расчета и проектирования бетонных свай в соответствии с AS 3600 (AS 2159) и ACI 318 с несколькими слоями грунта, дополнительными возможностями загрузки и без ограничений.
SkyCiv предлагает инженерам широкий спектр программного обеспечения для структурного анализа и проектирования облачных вычислений. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся внедрять инновации и совершенствовать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.
.
Разное
Навигация по записям
« Ремонт в хрущевке 2 комнатной смежной: 404 — Ошибка: 404
Линолеум укладка своими руками: Укладка линолеума своими руками — пошаговая инструкция »
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Поиск
Search for:
Рубрики
Виды
Виды отопления
Заливка
Ленточный фундамент
Советы строителя
Столбчатый фундамент
Строение
Фундамент
Разное
© 2024 SeaSide-Home
Карта сайта

номер объекта толщина / м сцепление / кПа угол трения / (°) удельный вес / кН · м ⁻³ отметка пола / м сопротивление торца сваи / кН сопротивление динамическому трению / кН сопротивление статическому трению / кН
1 песок средней плотности от мелкого до крупного 2.4 0 39 8,5 3,0 3291,7 39 /
2 глина от мягкой до твердой 7,9 35 0 8,9 259,9 / 1024,1
3 плотный ил 2,3 0 37 8,9 13,2 5944 112,3 /
7.8 70 0 8,6 21,0 519,8 / 1644,2
5 твердая илистая глина 3,6 50 0 9,2 90,69 / 411,9
6 плотный илистый мелкий песок 8,4 0 39 8,5 33,0 9084,6 271.7 /
7 плотный илистый мелкий песок 20,3 90 0 8,3 53,3 668,3 / 5501,6
твердая глина 8 6,1 80 0 9,0 59,4 594 / 1447,9
9 твердая илистая глина 5,4 0 36 8.6 64,8 15598,1 582,7 /
10 твердая глина 11,4 100 0 8,8 76,2 742,5 11 плотный песчаный ил 3,4 0 36 8,3 79,6 13963,5 717 /
12 твердая илистая глина 29.3 120 0 8,5 108,9 891 / 10587,5
13 плотный песчаный ил 2,9 0 36 8,5 1394,5 /
14 твердая глина 19,6 160 0 9,0 131,4 1188 / 9443

Сколько нужно свай на дом: алгоритм и критерии расчета, наглядный пример

Критерии расчета количества свай

Пример расчета свай

Также рекомендуем прочитать другие наши статьи

Калькулятор для расчета количества винтовых свай под фундамент

Как рассчитать количество свай с помощью Online калькулятора?

Основные достоинства использования калькулятора

Что вы получите воспользовавшись калькулятором?

Вам также может быть интересно:

Свайный фундамент. Расчет количества свай

Алгоритмы для расчета свайного фундамента

Сколько нужно винтовых свай на баню 6х3?

Расчет количества винтовых свай КСАмет

Сколько нужно винтовых свай на дом 3х5

Принцип расчёта

Размеры свай и их предназначение

Как определить длину сваи?

Сколько потребуется свай?

Пример

Особые условия

Расчет количества свай

Особенности расчета количества свай

Свайно- винтовой фундамент дома

Винтовые сваи для различных типов домов.

Расчет количества свай

Особенности расчета количества винтовых свай

Свайный фундамент, расчет количества свай

Что такое свайный фундамент и из чего он состоит

Виды свай для фундамента

Подробно о свайном фундаменте с ростверком

Как рассчитать количество свай для фундамента

Заключение

Расчет винтовых свай для фундамента, калькулятор количества свай

Расположение и расчет количества винтовых свай

Расчет винтовых свай для каркасного дома

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

Один пример ↑

Пример второй ↑

Пример третий ↑

Вместимость сваи — обзор

Время влияет на изменения осевой нагрузки в глинистом грунте

Диаметр сваи — обзор

Металлоконструкции каркаса

Исследование по расчету интервала скольжения сваи стальных труб большого диаметра на морских платформах

1. Введение

2. Анализ скользящей сваи

3. Расчет сопротивления забиванию сваи

3.1. Расчет сопротивления конца сваи

3.2. Расчет бокового трения сваи

4. Расчет интервала скольжения сваи

5. Проверка инженерного дела

6. Выводы

Доступность данных

Конфликт интересов

Выражение признательности

Свайный фундамент — Designing Buildings Wiki

Винтовые сваи — Альянс экологических ландшафтов

Брюс Веннинг

Как спасти большие деревья в маленьком дворе

Садоводческая информация на помощь

Маленький двор научил нас сохранять большие деревья

Цементный фундамент: несущий и устойчивый к гниению

Экологический подход: фундамент пирса, несущая способность, устойчивость к гниению.

Винтовые сваи на помощь

Об авторе

Бесплатный калькулятор бетонных оснований | SkyCiv

Добавить комментарий Отменить ответ