Сваи под фундамент диаметр: Диаметр сваи под фундамент | Город свай

Содержание

Диаметр сваи под фундамент | Город свай

Диаметр и несущая способность

Винтовые сваи выпускаются самыми разными по диаметру, по диаметру лопастей, по длине и в зависимости от этих параметров применяются для разных целей. Например, диаметр сваи под фундамент:

  • 57 мм применяется для установки легких заборов из сетки рабицы или деревянного штакетника;
  • 76 мм — уже можно применить для установки сплошных заборов из профлиста или более легкого, но такого же парусного поликарбоната. Также сваи такого диаметра применяются для монтажа фундаментов под бытовые постройки: беседки, сараи, туалеты и пр. У таких изделий несущая способность не превышает трех тонн;
  • 89 мм — можно брать для установки бетонных или кирпичных заборов, монтажа фундаментов под небольшие каркасные дома и пристройки к дому: террасы, веранды, летние кухни, оранжереи и пр. У этих свай несущая способность уже достигает пяти тонн;
  • 108 мм — это идеальные сваи для фундаментов под двухэтажные дома, пристройки, гаражи. Несущая способность такой сваи достигает семи тонн.

Подсчёт длины свайного элемента

Но не только диаметр свайного фундамента является единственным важным параметром. При расчете фундамента очень важно определить длину сваи. Если она будет определена неправильно, пол может провиснуть или весь дом может покоситься под воздействием сил морозного пучения. Выбор длины сваи зависит от плотности грунта и перепада рельефа на строительном участке.

О том какой в этом районе грунт проще всего спросить у соседей, которые уже строились. Можно выкопать лунку глубиной в полметра в самом низком месте. Если там глина или песок, то вполне достаточно свай длиной два с половиной метра.

Если же под слоем почвы наметились грунтовые воды или торф, следует провести разведывательное бурение. Для этого можно взять садовый бур и вкручивать его в уже выкопанной лунке. Необходимо вгрызаться в землю до тех пор пока не заметите на шнеке комочки песка или глины. дальше замеряете длину бура и рассчитываете глубину залегания плотных почв. Еще проще просто вызвать замерщика из компании по установке винтовых фундаментов, который проведет исследовательское бурение и рассчитает вам необходимую длину свай. Эта услуга недорогая.

Также длина свай зависит от перепада рельефа. Например, если стена дома 6 метров и на протяжении этой длины перепад высот составляет 1 метр — значит потребуются 3 вида свай:

  • 2,5 м для верхнего ряда;
  • 3 м для среднего;
  • 3,5 м для нижнего ряда.

Вообще, практика показывает, что при любом перепаде высот больше полуметра, сваи лучше брать на полметра длиннее, чем это кажется на первый взгляд.

Определяем количество элементов

При подсчете необходимого количества свай следует придерживаться правила:

  1. для деревянных домов сваи устанавливаются так, чтобы расстояние между ними не превышало трех метров;
  2. для легких домов из газобетона или пенобетона расстояние между сваями не должно быть больше двух метров.

Упрощенный расчет свайного фундамента

Как правильно рассчитать грузонесущую нагрузку фундамента.

  1. Общий вес, который воспринимает фундамент дома — это: фактический вес стен, полов, перекрытий, крыши, отделочных материалов.
  2. Также рассчитывается нагрузка от людей — она рассчитывается по СНиПу 2.01.07-85.
  3. Далее следует принять во внимание снеговую нагрузку на крыше дома.
    Вся эта нагрузка суммируется и умножается на коэффициент запаса 1,1-1,2.

 

При расчете свайного фундамента обязательно принимаются во внимание геологические изыскания на месте строительства. Общий вес здания делится на грузонесущую характеристику сваи (дается производителем). Так высчитывается минимальное количество свай, которое потребуется для фундамента. Сваи располагаются по проекту здания. Шаг установки варьируется от полутора до трех метров между сваями.

Расчет свайно-винтового фундамента, пример

Рассчитаем проект свайного поля для одноэтажного дома размером 6х6 из бруса с мансардой.

  1. Общий вес материала: 16,2 кубов бруса умножаем на 800 кг/ куб., получаем 12 960 кг.
  2. Полезная нагрузка рассчитывается по СНИПу: 6 умножаем на 6 и умножаем на 150, получаем 5400 кг.
  3. Рассчитываем снеговую нагрузку 6 умножаем на 6 и умножаем на 180, получаем 6480 кг.
    Итого получаем 24840 кг, которые умножаем на коэффициент 1,1. Получаем вес 27324 кг.

Полученный вес делим на несущую способность 2000 кг (диаметр свай для фундамента — 89 мм). Получаем 14 свай — минимальное количество необходимое для строительства фундамента этого дома. При составлении свайного поля можно добавить 2-3 сваи для опоры половых лаг внутри дома. Итого получаем 16-17 свай.

Расчет ростверка свайного фундамента

Ростверк объединит все сваи в одно целое, тем самым повысив их несущую способность. Монолитный бетонный ростверк представляет собой традиционный ленточный фундамент, но поднятый над уровнем земли. Можно установить ростверк из металлического швеллера. Под несущие стены устанавливается швеллер на 30, а под внутренние — 16-20.

Технология устройства буронабивного фундамента

Вся идея буронабивного фундамента заключается в том, что сваи не забиваются в грунт. В грунте бурится скважина, в которую ставится труба или съемная опалубка (например, свернутый в трубу рубероид). Все это заполняется со штыкованием строительным раствором.

  1. Сначала производится расчет и разметка свайного поля. Буронабивные сваи устанавливаются под несущие стены. под все углы, в местах пересечения стен.
  2. При помощи ямобура бурятся скважины ниже глубины промерзания грунта.
  3. Ставится опалубка из рубероида в каждую скважину.
  4. В каждую опалубку делаем арматурный каркас из 3 сваренных опояской стержней арматуры. Если планируется устройство ростверка, высоту стержней оставляем по всей высоте ростверка минус 3-4 см.
  5. Производится заливка цементным раствором со штыкованием. Если после полной заливки сваи чуть вытянуть наверх опалубку сантиметров на 10-15, внизу раствор разольется, образуя сваю по надежной технологии ТИСЭ.

Вот и все – теперь можно делать качественный ростверк и начинать строительство дома, в котором будете жить вы, ваши дети и ваши внуки.

Типы и размеры свай для различных типов объектов

Мы работаем в штатном режиме:

Наши инженеры и проектировщики на связи с 9.00-20.00

Рассчитаем Ваш проект в 3D Бесплатно

Цена на кованные сваи снижена до стоимости сварных свай

Как отличить сваи

Прошли аттестацию

Механический монтаж

На официальном сайте «Ассоциации профессиональных строителей и производителей винтовых свай» предоставлена информация о себестоимости винтовой сваи.

Свая винтовая-57

  • Диаметр ствола: 57 мм
  • Толщина ствола: 3,0 мм
  • Вес ствола: от 11 до 34 кг
  • Толщина лопасти: 4 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 2,5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-76

  • Диаметр ствола: 76 мм
  • Толщина ствола: 3,0 мм
  • Вес ствола: от 11 до 34 кг
  • Толщина лопасти: 4 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 2,5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-89

  • Диаметр ствола: 89 мм
  • Толщина ствола: 3,5 мм
  • Вес ствола: от 15 до 47 кг
  • Толщина лопасти: 4 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 2,5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-102

  • Диаметр ствола: 102 мм
  • Толщина ствола: 6,5 мм
  • Вес ствола: от 21 до 60 кг
  • Толщина лопасти: 5 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 2,5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-108

  • Диаметр ствола: 108 мм
  • Толщина ствола: 4 мм
  • Вес ствола: от 21 до 60 кг
  • Толщина лопасти: 5 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 2,5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-133

  • Диаметр ствола: 133 мм
  • Толщина ствола: 4,5 мм
  • Вес ствола: от 25 до 81 кг
  • Толщина лопасти: 6 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м
  • Вес оголовка: 5 кг
  • Размер оголовка: 200 мм
  • Толщина площадки: 4 мм

Подробнее

Свая винтовая-159

  • Диаметр ствола: 159 мм
  • Толщина ствола: 5-8 мм
  • Диаметр лопасти: 350-500
  • Толщина лопасти: 5-8 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м

Подробнее

Свая винтовая-219

  • Диаметр ствола: 219 мм
  • Толщина ствола: 6-10 мм
  • Диаметр лопасти: 400-500
  • Толщина лопасти: 6-10 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м

Подробнее

Свая винтовая-325

  • Диаметр ствола: 325 мм
  • Толщина ствола: 6-10 мм
  • Диаметр лопасти: 500-850
  • Толщина лопасти: 6-10 мм
  • Длина сваи: от 1 м до 12 м

Подробнее

Свая винтовая-57

Свая винтовая-76

Свая винтовая-89

Свая винтовая-102

Свая винтовая-108

Свая винтовая-133

Свая винтовая-159

Свая винтовая-219

Свая винтовая-325

Сертификаты соответствия

Сравните винтовые сваи

Как выбрать строительную компанию?

Выбрать

Фундамент для:

ширина, объем и диаметр свай

Вид готового свайного основания

Свайно-ростверковые фундаменты отличаются достаточно простой конструкцией, но, несмотря на популярность они нестабильные. Так как основания не имеют большой несущей площади, они подвержены горизонтальным и вертикальным подвижкам почвы.

Также на их устойчивость в значительной мере влияют размеры и масса самого здания, а также климатические условия в регионе, объем и качество используемых строительных материалов, диаметр подошвы опоры.

Сваи всегда устанавливаются подошвой ниже глубины промерзания почвы, а заводские стальные конструкции изготавливаются и поставляются строго определенной длины и диаметра. Также важную роль играет конструкция ростверка, особенно то, из чего он сделан. Многие застройщики часто решаются самостоятельно сделать сваи прямо на строительной площадке, для этого подготавливают определенный объем бетона и арматуры, но такие конструкции часто не подходят для больших типов сооружений.

Зачем нужно использовать расчет свайного фундамента

Эскиз с указанием параметров необходимых при расчете

Учитывая, что сваи в фундаментах – это обычные точки опоры, которые отвечают за равномерный перенос всего объема нагрузок, со стороны здания и грунта через подошву на прочные слои почвы, они подбираются только после расчета ростверка. К примеру, максимально допустимые размеры, толщина, конструкция, прочие параметры.

Также на выбор диаметра используемых в строительстве свай влияют факторы, связанные с типом грунта, которые также учитываются в расчетах. Расчет свайного фундамента нужен для некоторых удобств:

  1. Получится сделать расширенный проект свайного основания с учетом мест установки опор, а также расстояния между ними.
  2. Можно существенно экономить на объеме используемых строительных материалов, подобрав оптимальный тип опоры.
  3. Расчет предусматривает выбор оптимальной по диаметру опоры, ее длины и габаритов, а также подбор типа подошвы.

Также можно сразу определить, подойдут винтовые сваи для данного типа строительства или нужно использовать набивные или иные типы свай.

Расчет свайного фундамента

Схема для расчета осадок свайного основания

Он выполняется по параметрам предельных значений первой и второй группы факторов, указанных ниже. Каждая группа состоит из ряда параметров, в результате суммирования которых и можно подобрать оптимальные по диаметру опоры. Первая группа:

  • расчет нагрузки со стороны материала несущих конструкций;
  • расчет максимально возможного сопротивления почвы на продавливание и деформацию;
  • несущая способность самого основания.

Вторая группа:

  • осадка основания сваи с учетом максимально допустимого сечения подошвы;
  • перемещение сваи за счет сил смещения;
  • наличие трещин в конструкции сваи.

Перед началом расчетов, нужно провести подробный геологический анализ почвы на месте строительной площадки и определиться с максимально допустимой длиной опор. Можно по данным нагрузок на почву сразу определиться с количеством и сечением опор, но рекомендуется проверить расчеты лишний раз, особенно при возведении жилых зданий на крутых склонах и откосах.

Выбор материала ростверка

Схема устройства ростверков свайных фундаментов

На данный момент, ростверки могут возводиться из следующих строительных материалов:

  1. Деревянный брус, колода или бревно. Масса конструкции незначительная, плотность составляет до 1 кг/м2. Рекомендуется для малых сооружений типа бань, сараев или иных хозяйственных построек, армирование свай и ростверк не практикуется.
  2. Бетон и железобетон. Здесь рекомендованная марка бетона не ниже В20, размеры, такие как ширина составит не менее толщины несущих стен с добавочным коэффициентом 1,2, длина проектная, толщина – не менее 25 см.

Минимальная толщина ростверка рассчитывается с учетом сечения опоры. В свою очередь опора, особенно железобетонная, должна быть жестко заделана в контур ростверка на высоту не менее двух диаметров конструкции, толщина плиты подбирается в результате расчета максимальной нагрузки на продавливание. Высота ростверка иногда составляет до 1,2 метра, рассчитывается исходя из параметров самого здания. После проведения расчета диаметра и максимальной нагрузки на прогиб, рекомендуется уточнить размеры ростверка, исходя из расчетного количества опор.

Выбор оптимального количества опор по параметрам допустимого сечения

Условный расчет количества свай в фундаменте

Минимальное количество опор для фундаментов с низким ростверком можно посчитать по формуле:

n = KN’I Y k\ F d

Где k – коэффициент, составляет 1,4;  N’I − вертикальная нагрузка на фундамент со стороны здания;  Fd – несущая способность опоры;  Y k – коэффициент надежности, составляет 1,4.

После расчета минимально необходимого количества опор можно начинать делать эскизный проект будущего основания. Расстояние между опорами принимают до 1,5 метра, их обязательно нужно устанавливать на углах пересечения несущих стен и в точках наиболее высокой нагрузки на грунт. Объем строительных материалов рассчитывается индивидуально, исходя из местных условий и характеристик опор.

Предварительное распределение свай по минимальной площади нижней кромки ростверка рассчитывается так:

A min = (bo + 2c)(ao + 2c)

Тут параметры a, b – это ширина и длина опоры, а с – ширина обреза, той части опоры, которая отрезается при выравнивании фундамента по горизонтальной плоскости.

Если полученная площадь окажется недостаточной для размещения свай, тогда будет необходимо увеличить размеры подошвы и, соответственно, ее объем. Если и увеличение не дает необходимых параметров нагрузки на грунт, тогда проектировщики увеличивают длину сваи, ее диаметр, количество или объем используемых строительных материалов.

В некоторых случаях целесообразно комбинировать сразу несколько видов свай или увеличивать объем подошвы за счет устройства свайного поля. Его рекомендуется устраивать в тех случаях, когда на единицу площади грунта оказывается значительная нагрузка со стороны здания. Как правило, такие поля монтируют в бетонные стаканы, объем необходимых строительных материалов рассчитывается отдельно, как и марка бетона. Также здесь настоятельно рекомендуется провести расчет допустимой нагрузки на строительные материалы.

Расчет осадки фундамента по второй группе выполняется аналогично расчету осадки фундамента мелкого заложения. Осадка определяется по диаметру и площади подошвы сваи, а также их количества и выбора допустимого материала при растяжении. При этом, если будут запроектированы висячие опоры, тогда деформацию не рассчитывают.

Как выбрать диаметр винтовых свай

С каждым днем винтовые сваи в качестве различных опор набирают все большую популярность. Обуславливается это их доступностью, надежностью и практичностью. Сегодня винтовые сваи используют практически для всех типов строений и сооружений – от заборов на винтовых сваях до капитальных домов для постоянного проживания.

Купить винтовые сваи в нашей компании можно любого типоразмера. Собственное производство позволяет давать 100% гарантию качества на выпускаемую продукцию. Защитное покрытие эмали на эпоксидной основе позволяет предотвратить преждевременную коррозию, что увеличит срок эксплуатации сваи на несколько десятилетий.

Перед строительством фундамента важно правильно выбрать диаметр и длину сваи. Для этого наши специалисты в согласованные сроки проводят пробное завинчивание непосредственно на месте установки фундамента и рекомендуют длину и оптимальные параметры винтовых свай.

Несущую способность винтовых свай обеспечивают такие параметры, как диаметр и толщина лопасти винтовой опоры, на горизонтальную стабильность сваи влияет диаметр и толщина ствола.

Например, для строительства забора из сетки «рабицы», сетки GITTER, или сварных секций, а также сооружений с нагрузкой на каждую опору до 800 кг (например, теплицы, мостики, ступени, беседки, качели и т. д.) подойдут сваи диаметром 57мм с лопастью диаметром 180мм. Эти сваи достаточно просто установить самостоятельно с помощью обычного лома и других подручных материалов.

Для строительства сплошного забора (профнастил, металлический штакетник высотой от 1,5 метров) или небольших садовых построек, например, хозблок, туалет, сарай, «курятник» подойдет свая диаметром 76 мм с лопастью диаметром 220мм. Она способна выдерживать вертикальную нагрузку от 1,5 тонн. При установке этих свай требуется определенный опыт и усиленные рычаги.

Для одноэтажных деревянных построек, а также для тяжелых кованых заборов применяются сваи диаметром ствола 89мм с лопастью диаметром 250мм, вертикальная нагрузка от 3 тонн. Чтобы грамотно установить сваи этого типа, лучше обратиться к специалистам нашей компании.

Наиболее часто применяемая в дачном строительстве свая – это винтовая свая диаметром 108 мм со сварной лопастью диаметром 300мм. Их активно применяют для строительства каркасных домов и средней тяжести деревянных домов из бревна или бруса. Каждая опора способна выдерживать нагрузку от 4,5 тонн в зависимости от типа грунта. Для завинчивания этих свай применяются механические системы или ручной труд. Чаще всего установку фундамента на сваях этого типа доверяют нашим специалистам.

Винтовые сваи диаметром 133 мм применяются для возведения домов из бревна большого диаметра, газобетона, на слабых грунтах, промышленных объектах и т.д . Они обеспечат необходимую надежность и непоколебимость дома в течение долгих десятилетий. Свая 133 мм выдерживает нагрузку от 7,0тонн.

Следующие размеры винтовых свай (159-219) в частном строительстве практически не применяются, а используются для возведения промышленных конструкций, зданий и сооружений, например, ангаров, мостов, причалов и т.д. или для специальных условий.

Хотите купить винтовые сваи высокого качества по выгодной цене? Тогда звоните и заказывайте по телефону 8-800-700-61-28! Звонок бесплатный из любого региона России.

Как выполнить расчет количества свай для свайно-винтового фундамента

Чтобы понять, как сделать расчет количества винтовых свай для дома, можно использовать калькулятор расчета свайного фундамента или рассмотреть пример, приведенный для каркасного дома. Характеристики здания:

  • Один этаж с мансардой. Крыша, крытая металлочерепицей, вальмового типа, стены без фронтонов имеют одинаковую высоту;
  • Межкомнатные перегородки толщиной 8 см выполнены из гипсокартона без шумоизоляции.
  • Наружные стены с утеплителем толщиной 15 см, перекрытия деревянные.
  • Высота фасада первого этажа 3 м, высота потолков 2,6 м.
  • Высота стен мансарды 1,5 м.
  • Размеры дома в плане 6×8 м.
  • Общая длина межкомнатных перегородок 25 м

Для подсчета того, сколько свай нужно для дома, требуются данные о типе почвы и особенностях ландшафта. В приведенном примере расчета количества свай для дома строительство ведется на ровном участке с глинистым грунтом, несущий пласт залегает на глубине 3 м от поверхности. Средняя снеговая нагрузка составляет 170 кг/м2.

Для фундамента понадобятся сваи диаметром 108 мм и длиной 3,5 м. Свайные конструкции берут с запасом по длине — 3,8-4,0 м. Для расчета нагрузок принимается примерное количество опор, равное 10. Чтобы понять, как рассчитать свайный фундамент, сбор нагрузок лучше выполнить в форме таблицы. Все полученные значения округляются в большую сторону до целого числа.

Таблица 3. Сбор нагрузок.

Тип нагрузки

Коэффициент надежности

Расчет

наружные стены

1,1

Площадь стен умножить на массу 1 м2.

((2 шт x 6 м) + (2 шт x 8 м)) x 4,5 м x 50 кг x 1,1 = 6930

внутренние стены

1,1

2 шт (на двух этажах) х 3 м (высота стен первого этажа) х 8 м (длина) х 50 кг x 1,1 = 2640

межкомнатные перегородки

1,2

25 м х 2,6 м (высота потолков) x 32 кг x 1,2 = 2496

перекрытия

1,1

2 шт (пол первого этажа и пол мансарды) x 6 м x 8 м x 170 кг x 1,1 = 17952

кровля

1,2

(6 м x 8 м х 65 кг x 1,2) / cos45ᵒ (угол наклона) = 5317

фундамент (предварительно)

1,05

10 шт x 48 кг (вес 1 сваи длиной 4 м) х 1,05 = 504

полезная

1,2

2 этажа х (160 кг x 6 м x 8 м) x 1,2 = 18432

снеговая

1,4

170 кг/м2 х 48 м (площадь кровли) x 1,4 =11424

По предварительным подсчетам сумма всех нагрузок на основание равна 65695 кг. В расчет принимается округленное значение 65,7 тонн. Далее проводится подсчет количества свай. Средняя несущая способность одной опоры составляет 6 тонн. Общий вес конструкции нужно разделить на это число: 65,7 т / 6 т = 10,95 шт. Округляем до целого, получаем 11 свай. Значение окончательно принимается, хотя и отличается от предварительного. Свайные конструкции будут установлены по углам и серединам наружных стен, а также в точках пересечения внутренних стен. Проектирование фундамента позволяет обеспечить устойчивое и прочное основание для постройки дома, избежать перерасхода материалов.

Как выбрать винтовые сваи под фундамент

Выбор винтовых свай под фундамент – это сложный и ответственный процесс, так как от этого зависит прочность и надежность всего основания постройки. При выборе сваи для основания важно учитывать состав почвы, а также глубину промерзания земли в каждом регионе отдельно. Также учитывается материал производства фундамента, самого дома, а также количество этажей в будущей постройке.

Основное, на что стоит обращать внимание – это нагрузка, которую должен выдерживать фундамент на винтовых сваях. Поэтому выбор свай лучше доверить профессионалам.

Диаметр винтовых свай

Несущая способность сваи зависит от диаметра. Чем он больше – тем больший вес может вынести основание. Сегодня часто используют винтовые сваи с диаметром от 57 до 200 миллиметров.

  1. Для фундамента забора из штакетника, металлической сетки прочих материалов подходят сваи на 57 миллиметров.
  2. Сваи для фундамента тяжелого забора, беседки, трассы – 76 миллиметров.
  3. Сваи для фундамента бани – 90 миллиметров.
  4. Для основания деревянного дома, причала, пирса и прочих – от 110 миллиметров.

Наконечник сваи для фундамента

На рынке сегодня можно встретить сваи с литыми и сварными наконечниками. При выборе разновидности учитывается тип и вес строения.

Сваи с литыми наконечниками хороши для основания под тяжелые постройки, к примеру, для домов, так как он обладает высокой прочностью. Также могут использоваться сваи с оцинкованными литыми наконечниками, которые обладают большим эксплуатационным сроком.

Сваи со сварными наконечниками также прочные, однако, их чаще используют для строительства заборов и прочих конструкций с меньшим весом. При этом, важно учитывать качество сварки и толщину лопастей, которая должна быть не менее четырёх миллиметров.

Винтовые сваи для фундамента должны обрабатываться специальным покрытием. Многие производители используют для этого такие материалы как:

  1. Битумная мастика.
  2. Полимерная термоусаживаемая пленка.
  3. Грунтовка по металлу.
  4. Цинк и прочее.

Во время установки сваи проходят слой почвы, в котором может быть много различных элементов, которые могут повредить защитное покрытие. Так свая будет поддаваться коррозии. Поэтому если Вам нужна прочная свая для фундамента с большим сроком эксплуатации, то стоит использовать сваи с жестким эпоксидным покрытием.

В компании «Сваисад» Вы найдете большой выбор свай для фундамента по очень выгодным ценам. Звоните, и мы ответим на Ваши вопросы, поможем в выборе свай и произведем своевременную отправку заказа.

Винтовые сваи: размеры: длина и диаметр

Свайный фундамент

Низкая несущая способность или водонасыщенность грунта являются одной из самых главных проблем, возникающих при строительстве любого здания. Слабые почвы не могут выдержать массы постройки, в результате чего оно начинает неизбежно проседать. Если проседание происходит неравномерно, это неизбежно приводит к деформации и последующему разрушению здания. То же самое может произойти и при выдавливании фундамента силами сезонного пучения. Избежать подобных неприятностей позволяет свайный фундамент, разработанный для возведения построек на просадочных грунтах.

Свайные технологии

В современном строительстве используется несколько видов свайных технологий, отличающихся друг от друга типом свай и способом их заглубления. Свайные фундаменты используются как в частном малоэтажном строительстве, так и при возведении массивных заводских цехов, жилых многоэтажек или крупных торговых центров. Главными «показаниями» к применению данной технологии служат:

  • Недостаточная прочность почвы – болотистые и насыпные грунты.
  • Высокий уровень подпочвенных вод, что чревато сезонным пучением грунта.
  • Необходимость минимизировать сметные расходы путём сокращения объёмов земельных работ.

Жилой дом на свайных опорах

По методу своего заглубления свайные стойки могут быть:

  • Забивными, когда углубление в толщу грунта происходит при помощи внешнего воздействия на опору. Это могут быть удары копра, вибрационное воздействие или вдавливание в почву.
  • Буронабивными. В данном случае по периметру будущей постройки производится бурение скважин, которые впоследствии заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Углубление винтовых свай происходит за счёт спиралевидной формы их наконечника, при помощи механического или ручного сваекрута.

Винтовые сваи являются на сегодня наиболее востребованным видом опор для частного строительства благодаря целому ряду преимуществ. Прежде всего, «винтовая» методика предусматривает максимально простую технику заглубления опор. Опускаются в почву они при помощи вращения, работая подобно буру.

При этом для вращения опор вполне хватит мускульной силы 2 человек и прочного рычага, сделанного из трубы или толстой арматуры: свая заходит в землю, как штопор, врезаясь в грунт спиралевидным наконечником.

Конструкция винтовой опоры

Для установки же забивных или буронабивных свай требуется привлечение дорогостоящей техники со специальными приспособлениями. Благодаря простоте монтажа винтовых свай значительно увеличивается и скорость строительства, что является немаловажным плюсом в условиях ограниченного по времени строительного сезона.

Другим преимуществом является простота изготовления винтовых свай – сделать их можно в домашних условиях из обрезков толстостенной трубы (для стойки) и листового металла (для спиралевидных лепестков).

Размеры опор

Изготовление винтовых свай в заводских условиях регламентируется положениями ГОСТа, созданными на основании многочисленных лабораторных испытаний, расчётов и практических наблюдений. Прежде всего, нормативами определяются марки стали, допустимые для производства опор, их длина и диаметр. От этих параметров полностью зависят долговечность их эксплуатации и несущая способность.

Стандартными размерами винтовых свай, согласно ГОСТ, являются:

Диаметр

  • 57 мм;
  • 76 мм;
  • 89 мм;
  • 108 мм;
  • 133 мм;
  • 159 мм.

По длине они могут быть от 1,6 до 12 м.

Технические характеристики

Ключевым параметром для определения несущих способностей служат размеры винтовых свай, прежде всего, их диаметр. Длина же опоры может регулироваться путём обрезки непосредственно на строительном участке. Таким образом, диаметр сечения является основным параметром сваи, от которого отталкиваются при проектировании несущего фундамента для будущего здания. Зная несущую способность винтовых свай, архитектор-проектировщик сможет вычислить минимально допустимое сечение опоры и расстояние между ними.

При расчёте несущих способностей того или иного вида сваи следует принимать во внимание также характеристики грунта. Чем слабее показатель прочности слагающей его породы, тем меньше допустимая нагрузка на сваю.

Типы свайных опор

57-мм

Принимаемая за среднюю величину несущая способность винтовых свай такого типа составляет 0,8 т. Подобные опоры широко используются для возведения деревянных, каркасных и прочих облегчённых малоэтажных строений на просадочных и пучинистых грунтах.

Также 57-мм сваи могут применяться при необходимости возвести постройку на участке, имеющем значительный уклон. Как правило, заглубление стоек подобного диаметра производится вручную при помощи рычага-сваекрута.

89-мм

Винтовые сваи подобного диаметра могут выдерживать, при условии установки на прочном грунте, до полутора тонн внешних нагрузок. Область применения опор такого сечения – бревенчатые, брусовые или газобетонные строения в 1 – 2 этажа, возводимые на насыпных грунтах, болотистых почвах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод. Процесс заглубления происходит, в зависимости от прочности грунта, либо вручную, либо с применением техники.

108-мм

Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т. Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т.д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.

Винтовые стойки различного диаметра

133-мм

Данный тип свай обладает самой высокой несущей способностью, превышающей 6 т на одну опору. Они могут использоваться для возведения массивных особняков, коттеджей и загородных домов из кирпича, камня или монолитного железобетона. Заглубление опор, имеющих такой диаметр, на сколько-нибудь значительную глубину без спецтехники невозможно из-за большой массы сваи и увеличенной силы сопротивления грунта.

На видео показано, как можно самостоятельно с применением подручных материалов и инструментов сделать лёгкие винтовые сваи для забора. Впрочем, опоры подобной конструкции вполне подойдут и для строительства лёгких хозяйственных построек: бани, сарая и гаража.

С помощью винтовых свай можно создать недорогое и, главное, прочное и долговечное основание для малоэтажной постройки практически любого типа. Необходимо лишь правильно произвести вычисления общего веса будущего строения и в соответствии с этим правильно выбрать тип опоры.

Диаметр сваи — обзор

Стальные конструкции каркаса

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

Характеристическое сопротивление сжатой сваи в предельном состоянии по пределу прочности рассчитывается с характеристическими значениями сопротивления основания и трения вала:

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

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

Характерное значение основного сопротивления 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. Базовое сопротивление 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 границы 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 [МН / м 2 ]
Очень рыхлый песок, рыхлый песчано-ил, средней плотности ил 15 47.8 8 1,9
Песок рыхлый, песчано-алевритовый средней плотности, плотный ил 20 67,0 12 2,9
Песок средней плотности, плотный песок-ил 25 81,3 20 4,8
Плотный песок, очень плотный песок-ил 30 95,7 40 9,6
Плотный гравий, очень плотный песок 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 также больше подходит для связных грунтов (см. Burland, 1973; Meyerhof, 1976), трение вала рассчитывается из эффективного давления покрывающих пород σ v ′ :

[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, то есть δ k = φ res , k (см. Randolph, 1983). Для нормально консолидированных грунтов значение K является производным от 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 открытые трубы без масляной пробки 1,0 открытые трубы с грунтовыми пробками с закрытым концом

В методе λ (Виджайвергия и Фохт, 1972) среднее трение вала является функцией средних значений эффективного вертикального напряжения v ¯ 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), как функция жесткости грунта и сваи 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 наконечника конуса q c k , измеренном в испытании 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 ссылка сделана, например, на Poulos and 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.

Расстояние и трение обшивки при строительстве свайных групп

🕑 Время чтения: 1 минута

Расстояние между свайным фундаментом и поверхностное трение в группе свай определяет конструкцию свайного фундамента, его эффективность и вместимость в любом строительстве. Основное назначение свайного фундамента — обеспечить передачу нагрузки через слабые слои почвы (слои почвы с плохой несущей способностью).
Свайный фундамент считается экономичным выбором, когда толща грунта на разумной глубине является слабой. Окончание свайного фундамента должно доходить до пластов, обладающих достаточной несущей способностью.В зависимости от условий может быть вставлена ​​группа свай для повышения несущей способности.

Сваи также используются в областях, где нагрузка должна передаваться определенным сопротивлением трения по глубине за счет поверхностного трения с окружающей почвой. Это обеспечивает адекватное сопротивление сдвигу.
Свайный фундамент также помогает избежать строительства коффердамов для поддержки опор в воде. Здесь свая будет нести нагрузку на ощутимую опорную среду ниже значительной глубины воды.Сваи, забиваемые под углом, называются сваями граблей. Они используются для сопротивления наклонным силам. Наклонные силы — это эффект горизонтальной тяги.
Те сваи, которые передают нагрузку на нижележащий пласт или через него посредством трения, называются фрикционной сваей . Здесь одна из закладных поверхностей — свайная поверхность.
Концевые несущие сваи — это сваи, передающие нагрузку на нижний слой. Специально разработанные сваи будут передавать нагрузку обоими способами.

Пригодность свайного фундамента в строительстве

Свайный фундамент обычно используется в следующих типах слоев грунта:

  1. Участок с плотным или твердым слоем, подстилающая почва — мягкий материал, песок или глина
  2. Участок с глинистым грунтом с мягким слоем, перекрывающим твердый слой. Здесь открытый фундамент ведет к высокому поселению
  3. Плотная или жесткая почва, покрытая мягкой глиной. Здесь открытые основания могут быть расположены близко друг к другу, чтобы уменьшить давление, которое передается на мягкий слой
  4. Альтернативные слои глины — мягкий слой и толстый по природе
  5. Песчаные пласты с высоким уровнем грунтовых вод.Это создает трудности для раскопок

Шаг свайного фундамента при строительстве свайных групп

Сваи должны быть расположены таким образом, чтобы сила, оказываемая одной из свай на другую, была наименьшей. В случае фрикционных свай этот фактор очень важен. Это связано с тем, что окружающий сваи грунт находится в напряженном состоянии. Эта сила будет влиять на сопротивление трению соседних свай.
Линии воздействия скопления свай на окружающий грунт показаны на рисунке 1.Линии показывают интенсивности напряжений в точке. Чем дальше расстояние от кромки сваи, тем меньше интенсивности напряжений. Таким образом, это дает представление о минимальном расстоянии между двумя сваями.

Рис.1: Распределение давления, представленное линиями влияния в случае концевых опорных свай

Рис.2: Распределение давления, представленное линиями воздействия в случае фрикционных свай

Для удобства забивки и для корректировки любых ошибок во время укладки или проблем, связанных с выходом сваи по отвесу, вызывающим сближение свай, в случае точечных свай используется обеспечение минимального расстояния.Индийский код IS 2911 дал правильное объяснение по этому поводу.
В случае фрикционных свай расстояние должно быть таким, чтобы зоны влияния линий на окружающий грунт не перекрывали друг друга. Следовательно, это снизит значения подшипников и уменьшит осадку. Поэтому упоминается, что минимальное расстояние не должно быть меньше диагонального размера или диаметра сваи.
Концевые несущие сваи, которые используются в сжимаемых грунтах, должны располагаться на расстоянии не менее 2-х.5d и расстояние 3,5d (максимум) для свай, размещенных на менее сжимаемой или жесткой глинистой почве.
Индийский автодорожный конгресс устанавливает минимальный интервал 3д или расстояние, равное периметру сваи для фрикционных свай. В случае торцевых несущих свай расстояние между соседними сваями не должно быть меньше наименьшей ширины сваи.
Расстояние между сваями в соответствии с практикой, применяемой в Великобритании, основывается на следующих формулах:

Концевые опорные сваи: шаг S = 2.5д + 0,02 л

Связные сваи : шаг S = 3,5d + 0,02L

Здесь d — диаметр сваи, а L — ее длина. Стандарт также предусматривает допустимую нагрузку сваи до 300 кН, расстояние от края сваи до ствола сваи должно быть 100 мм. Для более высоких мощностей указанное расстояние должно составлять 150 мм.

Максимальное расстояние между свайным фундаментом

Максимальное расстояние между сваями следует определять с учетом двух факторов:

  • Конструкция заглушки
  • Моменты переворачивания

Заглушка сваи будет тяжелее с увеличением расстояния между сваями.Таким образом, при выборе шага свай следует учитывать и конструкцию свайной шапки.
Устойчивость всего свайного узла к действию опрокидывающего момента необходимо оценивать вместе с расстоянием между сваями.

Коэффициенты трения грунта для свайного фундамента

Коэффициенты поверхностного трения помогают в предварительной оценке несущей способности сваи. Величина коэффициента трения грунта варьируется от забивных до буронабивных. Этот коэффициент можно использовать только для предварительных расчетов.Перед принятием окончательного решения необходимо провести полномасштабное испытание под нагрузкой. В таблице-1 приведены приблизительные коэффициенты поверхностного трения в насыщенной глине. Здесь Ro — коэффициент консолидации.

Таблица 1: Коэффициенты поверхностного трения насыщенной глины

Подробнее:
Вместимость свайной группы и КПД
Определение осадки свай испытанием под нагрузкой
Бетонирование свайных фундаментов — технологичность и качество бетона для свай

Глубокие фундаменты и свайные технологии

Сваи из ковкого чугуна



Сваи из ковкого чугуна — это простая, быстрая и высокоэффективная система свай с низким уровнем вибрации, в которой используется высокопрочный ковкий чугун.Модульные секции свай соединяются запатентованной системой Plug & Drive, что устраняет необходимость в сварке и сращивании, обеспечивая при этом высокую степень жесткости. С помощью экскаватора, оснащенного высокочастотным гидравлическим молотом, сваи устанавливаются путем быстрого забивания секций сваи, что обеспечивает быструю и простую установку с минимальными вибрациями. Сваи из ковкого чугуна (DIP) устанавливаются для передачи нагрузок на фундамент через сжимаемые грунты или засыпки на более прочный грунт или коренную породу.

DIP развивают рабочую способность от умеренной до высокой либо за счет опоры на плотный грунт или коренные породы, либо за счет развития фрикционной способности вдоль залитой цементным раствором зоны сцепления в плотных грунтах. Концевые опоры DIP проходят через неподходящие почвы для отказа или достижения критериев забивки, или «устанавливаются» в нижележащей плотной почве, ледниковой почве или коренной породе. Фрикционные ДИП устанавливаются с конической точкой затирки увеличенного размера на основании сваи. По мере забивки сваи через стойку затирки прокачивается цементно-песчаный раствор.Раствор заполняет пустотелую сваю и выходит через отверстия для раствора в конической точке затирки, заполняя кольцевое пространство, образовавшееся в результате забивания колпачка увеличенного размера. Этот процесс покрывает сваю цементным раствором и формирует основу для залитой цементным раствором зоны соединения в окружающем компетентном грунте для достижения проектной мощности.

Сваи из ковкого чугуна

часто являются рентабельной и быстрой альтернативой традиционным глубоким фундаментам, таким как просверленные микросваи, буронабивные сваи, забивные стальные двутавровые сваи или сваи из стальных труб.Система отлично справляется с опорой на фундамент в стесненных условиях или в городских условиях, где ограниченный доступ и низкие требования к вибрации влияют на выбор фундамента. Система может успешно проникать в сложные почвенные и насыпные условия. ПОДРОБНЕЕ

Винтовые сваи



Винтовые сваи — это элементы глубокого фундамента, которые используются для поддержки новых или существующих фундаментов. Они не производят вибрации и могут быть установлены с надземным пространством всего 6 футов и в других ситуациях с ограниченным доступом.Стержни свай изготовлены из оцинкованной стали и устанавливаются короткими секциями, каждая длиной от 5 до 7 футов. Каждая свая состоит из свинцовой винтовой секции с приваренными винтообразными несущими пластинами; последующие секции прямого вала механически прикрепляются к ведущей секции по мере того, как она продвигается в землю. Сваи устанавливаются с помощью погрузчика с бортовым поворотом или экскаватора, оснащенного мощной крутящей головкой, которая откалибрована таким образом, чтобы напрямую соотносить сопротивление крутящему моменту с вместимостью сваи. Винтовые сваи также могут быть установлены с ручными моментными двигателями в местах, недоступных для мини-погрузчика или небольшого экскаватора.

Винтовые сваи могут выполнять функции концевых опор или элементов бокового трения. В случае сваи с концевой опорой передняя секция продвигается через неподходящие слои грунта в нижележащий слой опоры до достижения заданного значения расчетного крутящего момента. Для сваи с боковым трением между каждой секцией сваи добавляются «копающие плиты», чтобы создать кольцевое пространство вокруг стального вала, и кольцевое пространство заполняется раствором по мере продвижения сваи в землю. Этот процесс создает прочную связь с окружающей почвой, в результате чего образуется спиральная микроваска.Подобно просверленной микросвае, винтовая микросваь с боковым трением устанавливается на заданную расчетную глубину.

Винтовые сваи идеально подходят для опоры фундамента или опоры, требующей низкой или средней несущей способности. Альтернативные варианты фундамента, включая сваи из ковкого чугуна или просверленные микросваи, могут обеспечить большую эффективность конструкции и экономию средств за счет более высокой рабочей грузоподъемности свай.

Винтовые сваи также могут использоваться в качестве анкеров или анкеров.

Микросваи пробуренные



Пробуренные микросваи (DMP или мини-сваи) — это просверленные элементы большого диаметра с большой пропускной способностью и малым диаметром, которые используются для поддержки новых или существующих фундаментов.Они генерируют лишь минимальную вибрацию и могут быть установлены на высоте всего 8 футов над головой и в других ситуациях с ограниченным доступом. DMP обычно состоят из комбинации стального корпуса, стержня с резьбой и раствора. Они получают свои геотехнические возможности за счет бокового трения между цементным раствором и окружающей почвой или коренной породой. Методы строительства DMP различаются в зависимости от конкретных условий проекта, но обычно устанавливаются путем: 1) продвижения стальной обсадной трубы на заданную проектную глубину с использованием методов роторной промывки или бурения сжатым воздухом, 2) заполнения обсадной колонны цементным раствором, 3) вставки центральный стержень с резьбой через раствор и 4) извлечение обсадной колонны для создания зоны сцепления между раствором и окружающей почвой или коренной породой.Часть обсадных труб обычно оставляют в земле надолго для облегчения структурных соединений, из соображений сейсмического проектирования или из других соображений проектирования.

DMP

особенно полезны в ситуациях с ограниченным доступом, рядом с чувствительными к вибрации конструкциями, и когда требуется проникновение через относительно плотный и / или заполненный препятствиями заполнитель. В случаях, когда заполнение не является особенно плотным, но ограниченный доступ и вибрации по-прежнему вызывают беспокойство, сваи из ковкого чугуна или винтовые сваи часто могут быть рентабельной альтернативой DMP.

Сваи смещения



Вытесняющие сваи — это тип элемента глубокого фундамента, который используется для поддержки новых фундаментов. Сваи состоят из цементного раствора или бетона с центральной резьбой и сооружаются с помощью полого стального инструмента для перемещения. Процесс строительства смещения не приводит к образованию лишнего грунта или его отсутствие, и это особенно выгодно на участках с загрязненной почвой. Вытесняющие сваи могут выполнять функции концевых опор или элементов бокового трения.Они могут даже быть сконструированы с расширенным основанием для достижения более высоких геотехнических возможностей, как и в случае фундаментов с закачкой под давлением (PIF).

Микросваи STELCOR®



Вбуренные вытесняющие микросваи STELCOR — это мощные элементы глубокого фундамента, которые можно быстро установить без вибрации и образования грунта. Микросваи STELCOR устанавливаются с помощью вращающегося оборудования с гидравлическим приводом и закручиваются в землю, в то время как на высокопрочный стальной сердечник оказывается давление толпы или нисходящее давление.Отверстия для раствора в стальном сердечнике обеспечивают механизм для непрерывного потока раствора. Обратный пролет создает непрерывный уникальный столб цементного раствора, «вплетенный» в окружающую почву, обеспечивая высокую осевую способность.

STELCOR Врезные сваи смещения — оптимальное решение при попытке достичь высоких осевых нагрузок в чрезвычайно бедных почвах на сравнительно небольшой глубине, особенно в условиях ограниченного доступа и надземных зазоров. Кроме того, сваи STELCOR часто предлагают более низкую стоимость на тысячу фунтов на опору по сравнению с другими типами свай.

(PDF) Несущая способность винтового свайного фундамента в торфяном грунте различного диаметра и шага винтовых пластин

9

1234567890 ‘’ “»

QIR IOP Publishing

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 316 (2018) 012035 DOI: 10.1088 / 1757-899X / 316/1/012035

Расстояние между спиральными пластинами

. Эффективное расстояние для спиральных свай диаметром

L (35 см), M (25 см) и S (15 см), использованных в данном исследовании, составляет от 20 до 30 см.

Нижняя винтовая плита играет важную роль в увеличении несущей способности винтовой сваи

фундамента. Несущая способность фундамента LM 50 меньше, чем LL 50, что показывает, что нижняя плита меньшего размера

дает меньшее сопротивление в конечной точке.

Коэффициент снижения прочности торфяного грунта на сдвиг su, используемый в этом исследовании, составляет 0,65, что определяется

на основе наименьшей ошибки 0,188.

Винтовой свайный фундамент обладает значительно большей несущей способностью, чем сваи диаметром 10,30 см.

Церококковая свая.Следовательно, применение винтового свайного фундамента в торфяном грунте может быть более выгодным

, чем свайный фундамент из церокока.

Метод индивидуальной опоры обеспечивает лучший прогноз несущей способности винтовой сваи

по сравнению с методом цилиндрического сдвига.

5. ССЫЛКИ

[1] Mochtar, N.E. И Имананто, E.I., 1999. Aplikasi Model Gibson и Lo Untuk Tanah Gambut

Berserat di Indonesia. Jurnal Teknik Sipil, 6 (1), стр.1 — 8.

[2] ASTM D2573-01., 2001, Стандартный метод испытаний для полевого испытания на сдвиг лопатки в связных грунтах.

Соединенные Штаты Америки: Ежегодный сборник стандартов ASTM, сек. 4.

[3] ASTM D1143-81., 1994, Стандартный метод испытаний свай под статической осевой сжимающей нагрузкой,

Соединенные Штаты Америки: Ежегодный справочник ASTM Стандарты сек 4.

[4] NAFVAC DM 7.02, 1986, Фундаменты и земляные сооружения, Проектирование военно-морских сооружений

Command 200 Stovall Street Александрия Вирджиния

[5] Терзаги, К. и Пек, Р.B, 1967. Механика грунтов в инженерной практике, John Wiley & Sons,

, Нью-Йорк.

[6] Голебевска А., 1983, Испытания лопастей в торфе, Proceeding 7th Danube ECSMFE, Кишинев, Том 1,

стр. 113-117

[7] Ландва А.О., и Ла-Рошель П., 1983, Сжимаемость и характеристики прочности на сдвиг торфа

Radforth, испытание торфа и органических почв, ASTM STP 820, PM Jarret (ed), стр. 157-

191

[8] Hanrahan E.T., 1994, Обсуждение реконструкции основного канала в торфе Пиготтом и др.,

Proceeding Instn. Civil Engineering Water Marit & Energy, декабрь 1994 г., стр. 399-403

[9] Ханзава Х., Кишида Т., Фукусава Т., Асада Х., 1994, Случай применения прямого сдвига

и конусное проникновение для исследования почвы, проектирования и контроля качества торфяных почв,

Почва и фундаменты, Vol. 34 № 4 с. 13–22.

[10] Спринс, А дан Пакрастиньш, Л.,. 2010. Поведение винтовой сваи и механизм передачи нагрузки

в различных грунтах. Журнал Рижского технического университета, вып. 10, No. 10: 121 — 130.

[11] Нарасимха Рао. С., Прасад, Ю. В. С. Н., Шетти, М. Д. 1991. Поведение модельных винтовых свай

в связных грунтах. Почвы и фундамент, т. 31, No. 2: 35 — 50.

[12] Л., А. и Йонг, О.Е., 1995. Pengaruh Posisi «Helical Plate» pada Dinding Tiang Pondasi

Terhadap Peningkatan Daya Dukungnya.Jurnal Universitas Kristen Petra, Сурабая.

[13] Перко, Ховард, 2009 г., Helical Piles (Практическое руководство по проектированию и установке), New

Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

[14] Парлан, 2016 г., Pengaruh Jumlah Pelat Helical Terhadap Daya Дукунг Текан Пондаси Тианг

Helical pada tanah Gambut, Tugas Akhir Program Studi S1 ​​Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Riau.

[15] Ditra, Ralan, 2016, Analisis Pengaruh Variasi Jarak Pelat Helical terhadap daya Dukung

Tekan Helical Pile pada tanah Gambut, Tugas Akhir Program Studi S1 ​​Teknik Sipil Fakultas

.

Свайный фундамент | Виды свайных фундаментов

Что такое свайный фундамент?

A Свайный фундамент — это один из типов тонких конструктивных элементов, изготовленных из стали, бетона, дерева или композитного материала. Сваи можно заливать на месте, выкапывая яму и заполняя ее бетоном или сборным железобетонным элементом, который забивается в почву. Существуют различные типы свайных фундаментов , используемых в строительстве.

В случае, если пласты с хорошей несущей способностью недоступны вблизи земли, фундамент конструкции следует закладывать глубоко с целью получения несущего слоя, подходящего во всех отношениях.

Наиболее распространенные формы глубоких фундаментов:

  1. Свайные фундаменты
  2. Фундаменты Cassions или Aell
  3. Cofferdams

Существуют различные типы свайных фундаментов используются для передачи структурных нагрузок на глубину, где грунт имеет желаемую способность передавать нагрузки. Сваи в чем-то похожи на колонны в том, что нагрузки, развиваемые на одном уровне, передаются на более низкий уровень, но сваи получают боковую поддержку со стороны грунта, в который они заделаны, так что не возникает проблем с продольным изгибом.

Именно этим они отличаются от колонок. Сваи относительно длинные. Сваи можно забивать или ставить вертикально или с помощью теста. Свайный фундамент обычно состоит из нескольких свай, которые вместе поддерживают конструкцию.

Подробнее: T Типы фундаментов и опор и их использование в строительстве


Использование свайных фундаментов

Свайные фундаменты предпочтительны в следующих ситуациях

  1. Нагрузка на надстройку велика, и ее распределение неравномерно.
  2. Верхний слой почвы имеет плохую несущую способность.
  3. Уровень грунтовых вод высок, поэтому откачка воды из открытых траншей для фундаментов мелкого заложения затруднена и неэкономична.
  4. Уровень грунтовых вод сильно колеблется.
  5. Там, где опалубка траншей сложна и требует больших затрат.
  6. Строение расположено на берегу моря или в русле реки, где существует опасность размывающего действия воды.
  7. Канал или линии глубокого дренажа выходят около фундамента.
  8. Верхний слой почвы обширный.
  9. Сваи используются для фундамента опор электропередачи, морской платформы, которая подвергается воздействию подъемных сил.

Подробнее: Whi ch — самый прочный и лучший фундамент для дома (типы фундамента для дома)


Факторы, влияющие на выбор свайного фундамента

При выборе типа свайного фундамента необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Характер конструкции
  2. Условия нагрузки
  3. Наличие средств
  4. Наличие материалов и оборудования
  5. Типы грунта и его свойства
  6. Уровень грунтовых вод
  7. Собственный вес сваи
  8. Долговечность сваи
  9. Стоимость сваи
  10. Техническое обслуживание сваи
  11. Требуемая длина сваи
  12. Требуемое количество свай
  13. Пример соседнего здания
  14. Возможности для забивки свай
  15. Трудности при забивке свай

Типы свайных фундаментов

А.

Типы свайных фундаментов в зависимости от их назначения или применения

По функциональному назначению сваи классифицируются как,

  1. Концевая опорная свая
  2. Фрикционная свая
  3. Композитная свая
  4. Напряженная свая
  5. Анкерная свая
  6. Крыловая свая
  7. Лучшая свая
  8. Шпунтовая свая


Концевая опора 904 904

Эти типы свайных фундаментов проходят сквозь мягкий грунт, и их дно или вершины опираются на твердый слой.Эти сваи действуют как колонны. Мягкий материал, окружающий ворс, обеспечивает некоторую поддержку. Для концевой сваи Qu = Qp


2. Фрикционная свая

Когда фундамент конструкции имеет рыхлый грунт, тогда фрикционные сваи расширяются на такую ​​глубину, чтобы сопротивление трения, развиваемое по бокам свай, равнялось нагрузке, приходящейся на сваи. Фрикционные сваи обычно используются там, где слои твердого фундамента доступны на большей глубине.


3.Уплотняющая свая

Когда сваи забиваются в рыхлый сыпучий грунт с целью увеличения несущей способности грунта, дуга сваи называется уплотняющими сваями. Эти типы свайных фундаментов сами по себе не несут никакой нагрузки.


4. Натяжная свая

Эти типы свайных фундаментов закрепляют конструкции, подверженные подъему из-за гидростатического давления или опрокидывающего момента. Ее еще называют подъемной сваей.

5.Анкерная свая

Анкерные сваи, используемые для сопротивления горизонтальному растяжению шпунтовых свай или другим тяговым силам.

6. Куча крыла

Сваи

Fender в основном используются для защиты прибрежных сооружений от ударов кораблей или других плавучих объектов.

7. Лучшая куча

Они используются для противодействия большим горизонтальным силам или наклонным силам.

8. Шпунтовые сваи

Они используются в качестве переборок или в качестве непроницаемой перегородки для уменьшения просачивания и подъема под гидротехническими сооружениями.

Шпунтовые сваи, используемые для следующих целей,

  1. Для изоляции фундамента от прилегающего грунта.
  2. Для предотвращения подземного движения воды.
  3. Для предотвращения передачи вибрации машины на соседние конструкции.
  4. Для строительства подпорной стены в доках, пристанях и других морских сооружениях.
  5. Для защиты расколотых берегов.
  6. Для удержания бортов котлованов фундамента.

Подробнее: Разница между опорой и фундаментом


Б.Виды свайных фундаментов по материалам и составу


1. Сваи из сборного железобетона

Сборные железобетонные сваи — это сваи, которые изготавливаются на заводе вдали от строительной площадки, а затем забиваются в землю в необходимом месте. Естественно, что для таких типов свайных фундаментов требуется тяжелая сваебойная техника.

Сборные сваи могут быть квадратными, восьмиугольными или круглыми в поперечном сечении, а также могут быть сужающимися или с параллельными сторонами в продольном направлении.Из-за движущих нагрузок и нагрузок при транспортировке (например, транспортировке и подъеме) сборные железобетонные сваи обычно армируются.

Размер ворса может варьироваться от 30 см до 50 см в поперечном сечении и до 20 м и более в длину. Арматура может состоять из продольных стальных стержней диаметром от 20 мм до 40 мм, от 4 до 8 шт. с боковыми стяжками диаметром от 6 до 10 мм с шагом 100 мм между верхним и нижним п.м. и расстоянием 300 мм по средней длине.Обеспечивается бетонное покрытие толщиной не менее 50 мм. Марка бетона должна быть М20

.

2. Монолитные бетонные сваи

В свае из монолитного бетона отверстие выкапывается в грунте путем вставки обсадной трубы. Это отверстие затем заливается бетоном после размещения стальной арматуры, если таковая имеется. Кожух может оставаться в положении или сниматься. Сваи с обсадной поверхностью, известные как сваи из облегченного монолитного бетона, и сваи без обсадной колонны, известны как сваи без опалубки из монолитного бетона.

1. Фонд Раймонда Пайлса

Сваи Raymond в основном представляют собой фрикционные сваи. Он имеет равномерный конус I к 30, в результате чего сваи становятся короче.

Длина стандартных свай Reymond варьируется от 6 до 12 м. Диаметр свай варьируется от 40 до 60 см у вверху и 20-30 см внизу. Т Свая состоит из закрытой снизу тонкой гофрированной оболочки (кожуха).Стальная оболочка армирована спирально намотанной жестко тянутой проволокой с шагом 8 см. Это один из важных типов свайных фундаментов.

Снаряд забивается в землю с помощью разборной стальной оправки или сердечника, имеющего такой же конус. Когда свая забивается на желаемую глубину, оправка механически складывается и извлекается, оставляя оболочку внутри земли. Оболочка осматривается изнутри, используя свет от зеркала, фонарика или падающего света. Эта пустая оболочка постепенно доверху заливается бетоном.

2. Мак-Артур Пайлз

Mac Arthur изготовлен из гофрированной стальной оболочки одинакового диаметра, которая остается на месте, как в Raymond Piles. Тяжелый стальной корпус с сердечником забивается в землю, как показано на рис. Эти типы свайных фундаментов используются, когда достигается желаемая глубина, ядро ​​извлекается, а гофрированная стальная оболочка помещается в оболочку: наконец, бетон помещается в оболочку, постепенно уплотняя ее и снимая стальную оболочку:

3.БСП-сваи забивные

Эти типы свайных фундаментов состоят из спирально сваренной оболочки из стальной плиты и бетонной пробки, размещенной на дне свай.

Забивка сваи производится ударом молотка по бетонной пробке. Опалубку забивают на нужную глубину, а затем заполняют бетоном.

Подробнее: 9 типов строительных фундаментных материалов


4. Обжимные сваи

Прессованные сваи используются с преимуществом в некоторых почвах, где забивание очень жесткое или где они предназначены для того, чтобы оставить водонепроницаемую оболочку на некоторое время перед заливкой бетона.

Во-первых, на заглушку из сборного железобетона помещается стальная оболочка, и в заглушку вставляется стальной стержень, длина которого недостаточна для доступа к заглушке.

На втором этапе, когда труба проходит над пробкой, пока сердечник не достигает пробки, труба выжимается за счет конуса пробки, образуя водонепроницаемое соединение.

На третьем этапе труба поднимается на определенную глубину. Движущая сила практически прилагается сердечником к пробке, и труба тянется вниз, а не забивается.

На четвертом этапе, когда сваю укладывают на желаемую глубину, сердцевина удаляется и заливается бетоном.


5. Пуговица снизу Сваи

Эти типы свайных фундаментов используются там, где необходимо увеличить концевую несущую поверхность. В свае используется бетонная заглушка в форме кнопки. Эта кнопка образует увеличенное отверстие в почве во время движения.

Эти типы свай могут использоваться длиной до 23 м и грузоподъемностью до 50 тонн.

На первом этапе на бетонную кнопку устанавливают стальную трубу со стенками толщиной 12 мм. Диаметр бетонной кнопки на 25 мм больше диаметра сваи.

На втором этапе труба и пуговица продвигаются на заданную глубину. На третьем этапе, опираясь на кнопку, гофрированная стальная оболочка вставляется в патрубки

.

На четвертом этапе кожух снимается, оставляя кнопку на месте, и кожух заполняется бетоном. При необходимости можно использовать армирование.


Необсаженные монолитные сваи

Эти типы свайных свай не используют обсадные трубы и, следовательно, дешевле. Однако при их строительстве потребовались большие навыки. Эти сваи используются только там, где нет уверенности в том, что ни почва, ни вода не попадут в яму, не протолкнутся и не уменьшат ее размер, а также там, где соседние сваи не повредят зеленый бетон. Очень важно провести тщательный осмотр установки, так как после установки осмотр невозможен.

Типы свайных фундаментов из монолитного бетона:

  1. Симплексные сваи
  2. Сваи Franki
  3. Вибросваи
  4. Пьедестальные сваи
  5. Напорные сваи

1. Простые сваи

Симплексные сваи можно забивать как в мягких, так и в твердых грунтах. В этом типе сваи стальная трубная арматура с чугунным башмаком забивается в землю на нужную глубину.

Арматура, если необходимо, помещается внутрь трубы, затем в трубу заливается бетон и труба медленно извлекается, не утрамбовывая бетон, оставляя чугунный башмак.

В этих типах свайных фундаментов, если утрамбовывать бетон через регулярные промежутки времени при извлечении трубы, мы получаем сваю с односторонней утрамбовкой.


2. Franki Piles

В этих типах свай пробка из сухого бетонного щебня образуется на поверхности земли тяжелой съемной оболочкой трубы.

Молоток массой от 20 до 35 кН свободно падает на заглушку. Это приводит к образованию плотной пробки, которая проникает в землю и увлекает за собой трубу из-за трения, возникающего между бетонной пробкой трубы.

Когда труба уменьшилась на желаемую глубину, труба удерживается в этом положении с помощью тросов, и к бетонной пробке прикладывают молоток, толкая ее вниз и наружу. Это приводит к увеличению основания в форме гриба.

При необходимости свежая заправка полусухого бетона не должна увеличивать баллон.

После этого ствол изготавливается путем введения последовательных зарядов бетона, утрамбовывания каждого по очереди и постепенного извлечения обсадной колонны примерно на 300 мм за раз.На поверхности готовой сваи образуются гофры.

Диаметр сваи в сваях Фрэнка варьируется от 50 см до 60 см, в то время как увеличенное основание может иметь диаметр около 90 см. Грузоподъемность сваи составляет от 60 тонн (660 кН) до 90 тонн (900 кН).

На следующем этапе изготавливается вал путем последовательной загрузки бетона. утрамбовывать каждый по очереди и постепенно извлекать обсадную колонну примерно на 300 мм за раз. На поверхности готовой сваи образуются гофры.


3. Вибросваи

Эти типы свайных фундаментов используются там, где грунт мягкий, что обеспечивает небольшое сопротивление трения потоку бетона. Стандартная и расширяемая сваи могут быть забиты с помощью вибро-процесса.

Эти сваи образуются путем забивания стальной трубы и башмака, заполнения бетоном и извлечения стальной трубы.

Стандартные вибросваи изготавливаются диаметром 45 и 50 см на нагрузки от 60 до 70 тонн.Они могут быть длиной от 25 м и более.

Стальная труба с установленным внизу чугунным башмаком приводится в движение молотом массой от 2 до 2,5 тонн, приводимым в действие паром или сжатым воздухом, производящим до 40 ударов в минуту с ходом около 1,4 м.


4. Сваи постаментов

Эти типы свай используются там, где тонкий несущий слой достигается на разумной глубине. Куча пьедестала создает эффект раздвинутой опоры на этой сравнительно тонкой опоре.

Сердечник и обсадная труба вместе забиваются в землю до желаемого уровня.

Вынимается стержень и в трубу помещается заряд бетона. Сердечник снова помещается в обсадную трубу, чтобы он опирался на верхнюю часть залитого бетона; давление прикладывается к бетону через ядро, и в то же время корпус снимается. Процесс повторяется до полного снятия кожуха.


Стальные сваи

  1. H — сваи
  2. Коробчатые сваи
  3. Трубчатые сваи

1.H — Сваи

Эти типы свайных фундаментов обычно имеют широкое сечение полки. Они подходят для конструкций эстакад, в которых сваи выступают над уровнем земли и также действуют как колонны. Поскольку они имеют небольшую площадь поперечного сечения, поэтому их легко забивать в грунтах, в которых будет сложно забивать обычные сваи. Используются как длинные сваи с высокой несущей способностью.

2. Коробчатые сваи

Они бывают прямоугольной или восьмиугольной формы, заполненные бетоном.Эти типы свайных фундаментов используются, когда невозможно забить гусиные сваи в твердые пласты.

3. Трубные сваи

В этом типе стальные трубы вбиваются в землю. Внутри трубчатых свай заливается бетон. Из-за того, что сваи круглого сечения просты в обращении и легко забиваются. Благодаря поперечному сечению свайные фундаменты этих типов просты в обращении и легко забиваются.


Деревянные сваи

Эти сваи изготавливаются из стволов деревьев.Они могут быть круглыми или квадратными. Эти типы деревянных свай имеют диаметр от 30 до 50 см и длину, не превышающую 20-кратную ширину вершины.

Чугунный башмак имеется внизу, а вверху закреплена стальная пластина. Если забивается группа деревянных свай, верх каждой сваи устанавливается на один и тот же уровень, а затем предоставляется бетонная крышка для общей платформы. типы свайных фундаментов имеют меньшую несущую способность и не являются прочными без обработки.


Композитные сваи

Затем яма заполняется песком и хорошо утрамбовывается.Используемый песок во время укладки должен быть влажным. Верхняя часть песчаной кучи обычно покрыта бетоном для ограничения выброса вверх из-за бокового давления.

Песочные сваи располагаются на расстоянии 2–3 м, обычно под колоннами конструкции. Для определения несущей способности песчаной кучи необходимо провести испытание под нагрузкой. Правильно построенная куча песка, опирающаяся на твердый грунт, может выдерживать нагрузку в 100 тонн / м2 и более.

Длина песчаной кучи выдерживается примерно в 12 раз больше ее диаметра.Диаметр кучи зависит от нагрузки, действующей на сваю.


C.

Классификация свай по способу установки:

По способу установки сваи можно классифицировать следующим образом:

1. Забивные сваи

Эти сваи обычно вводятся в грунт принудительно с помощью тяжелого молотка на их вершинах. В основном сборные железобетонные, деревянные и стальные сваи забиваются забивкой, которую можно забивать в положение как вертикально, так и под наклоном.

2. Забивные и забивные сваи

Эти типы свайных фундаментов представляют собой заливку путем забивания обсадной колонны с закрытым нижним концом в почву. Позже корпус заливается бетоном. Оболочка может быть снята, а может и не снята. Если обсадная труба сваи не снята, она называется необсаженной сваей, а если обсадная труба не снимается, она называется обсадной сваей.

3. Буронабивные и монолитные сваи

Эти типы свайных фундаментов образуются путем выкапывания ямы в земле и заполнения ее бетоном.

4. Винтовые сваи

Эти типы свайных фундаментов ввинчиваются в грунт.

5. Опорные сваи

Эти типы свайных фундаментов устанавливаются в грунт путем приложения направленной вниз силы с помощью гидравлического домкрата.

6. Развернутые сваи

Эти типы свайных фундаментов исследованы и разработаны C.B.R.I. для использования в качестве основания под черноземы хлопчатобумажные, насыпные и другие типы почв с плохой несущей способностью.

Свая с недорасширением свая представляет собой буронабивную монолитную бетонную сваю, имеющую одну или несколько выпуклостей или подпружин в ее нижней части. Луковицы или нижние отверстия формируются с помощью инструмента для нижнего развертывания.

Просверленные сваи обычно имеют диаметр от 20 до 50 см, а диаметр луковицы составляет от 2 до 3 диаметров сваи. Длина расширенных свай составляет от 3 м до 8 м. Шаг свай может варьироваться от 2 м до 4 м. Недорастворенные сваи можно использовать и на песчаных почвах с высоким уровнем грунтовых вод.

Допустимую нагрузку на расширенные сваи можно увеличить, применяя сваи большего диаметра, увеличивая длину свай или делая больше луковиц в основании.

Обычно одна стопка под стопкой может иметь одну или несколько луковиц. Когда в основании предусмотрены две или более луковиц, это называется многолуковицей с расширенной грудой. Расстояние между двумя лампочками по вертикали составляет от 1,25 до 1,50 диаметра лампы.


Подробнее:

Грузоподъемность свай | Программное обеспечение SkyCiv Cloud для структурного анализа

Как рассчитать предельную несущую способность одиночной сваи

Грузоподъемность


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

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

Рисунок 1: Механизм передачи нагрузки для свай

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

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

Q u = Максимальная грузоподъемность

Q p = Допустимая нагрузка на концевую опору

Q с = Сопротивление поверхностному трению

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

Калькулятор проектирования фундамента

Усилие на конце подшипника, Q

стр.


Конечная несущая способность теоретически представляет собой максимальную нагрузку на единицу площади, которая может без сбоев выдерживаться почвой в подшипнике.Следующее уравнение Карла фон Терзаги, отца механики грунтов, является одной из первых и наиболее часто используемых теорий при оценке предельной несущей способности фундаментов. Уравнение Терзаги для предельной несущей способности может быть выражено как:

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

q u = Максимально допустимая нагрузка на конец

c = сцепление почвы

q = Эффективное давление на грунт

γ = Удельный вес грунта

B = глубина или диаметр поперечного сечения

N c , N q , N γ = Коэффициенты опоры

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

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

A p = Площадь поперечного сечения сваи

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

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

Таблица 1: значения N q из NAVFAC DM 7.2

Емкость сопротивления поверхностному трению, Q

с


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

\ ({Q} _ {s} = ∑ (p × ΔL × f) \) (4)

p = периметр сваи

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

f = Сопротивление трению агрегата на любой глубине

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

Для песчаных почв:

\ (f = K × σ ’× tan (δ’) \) (5)

K = эффективный коэффициент давления грунта

σ ’= эффективное вертикальное напряжение на рассматриваемой глубине

δ ’= угол трения грунт-сваи

Для глинистых почв:

\ (f = α × c \) (6)

α = Эмпирический коэффициент сцепления

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

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

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

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

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

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

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

Пример: Расчет вместимости свай в песке


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

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

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

На кончике стопки:

A p = (π / 4) × D 2 = (π / 4) × 0,5 2

A p = 0.196 кв.м. 2

c = 0 кПа

θ = 32º

N q = 29 (Из таблицы 1)

Эффективное давление на почву (q):

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

q = 204,8 кПа

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

Q p = A p × [(c × N c ) + (q × N q )]

Q p = 0.196 м 2 × (204,8 КПа × 29)

Q p = 1164,083 кН

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

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

Q с = ∑ (p × ΔL × f)

p = π × D = π × 0,5 м

p = 1,571 м

Слой 1:

ΔL = 5 м

f 1 = K × σ ’ 1 × tan (δ’)

К = 1.25 (Таблица 3)

δ ’= 3/4 × 30º

δ ’= 22,50º

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

σ ’ 1 = 43,25 кН / м 2

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

f 1 = 22,393 кН / м 2

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

Q s1 = 175.897 кН

Уровень 2:

ΔL = 7 м

f 2 = K × σ ’ 2 × tan (δ’)

K = 1,25 (таблица 3)

δ ’= 3/4 × 32º

δ ’= 24º

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

σ ’ 2 = 145,65 кН / м 2

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

f 2 = 81,059 кН / м 2

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

Q s2 = 891,406 кН

Общее сопротивление кожному трению:

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

Q s = 1067,303 кН

Шаг 3. Вычислите предельную грузоподъемность (Q и ).

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

Q u = 2231,386 кН

Пример 2: Расчет грузоподъемности свай в глине


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

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

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

На кончике стопки:

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

A p = 0.129 кв.м. 2

c = 100 кПа

N c = 9 (типичное значение для глины)

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

Q p = 116,1 кН

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

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

Q с = ∑ (p × ΔL × f)

р = π × D = π × 0.406 м

p = 1,275 м

Слой 1:

ΔL = 10 м

α 1 = 0,82 (таблица 4)

c 1 = 30 кПа

f 1 = α 1 × c 1 = 0,82 × 30 кПа

f 1 = 24,6 кН / м 2

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

Q s1 = 313,65 кН / м 2

Уровень 2:

ΔL = 20 м

α 2 = 0.48 (Таблица 4)

c 2 = 100 кПа

f 2 = α 2 × c 2 = 0,48 × 100 кПа

f 2 = 48 кН / м 2

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

Q s2 = 1224 кН / м 2

Общее сопротивление кожному трению:

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

Q s = 1537,65 кН

Шаг 3. Вычислите предельную грузоподъемность (Q и ).

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

Q u = 1,653,75 кН

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

Калькулятор проектирования фундамента

Артикул:

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

Кондон Джонсон

Установка свай CIDH рядом с действующей железной дорогой через реку Уилламетт

Глубокий фундамент передает нагрузку на почву или скалу, которая обычно находится намного дальше от поверхности, чем неглубокий фундамент.Независимо от того, закладывает ли Condon-Johnson глубокий фундамент для новых или существующих структур, у компании есть инженеры, опыт и оборудование, чтобы предоставить наиболее экономичное решение для вашего сложного проекта. Наши специалисты-геотехники по-прежнему находятся в авангарде инноваций, разрабатывая и применяя прогрессивные методы проектирования и строительства для широкого спектра типов глубоких фундаментов, от больших свай CIDH диаметром 13 футов до небольших микробвай диаметром 6 дюймов. Кондон-Джонсон признан лидером в отрасли, применяя многолетний опыт, инновации и технологии оборудования для успешного завершения сотен глубоких фундаментов крупных государственных и частных проектов на западе США.

Установка прочных анкеров высокой пропускной способности из чувствительного материала при работе над активным водным путем

Шнековые сваи

Шнековые сваи (ACP) или непрерывные шнековые сваи (CFA) создаются путем вращения шнека непрерывного действия в грунт на заданную глубину и затем медленного извлечения шнека при перекачивании цементного раствора под давлением для создания сваи во время работы шнека. убран. По мере втягивания шнека грунт на шнеке непрерывно удаляется со шнека на поверхности земли с помощью очистителя шнека, прикрепленного к основанию мачты на буровой установке.После того, как свая залита раствором и шнек полностью удален из сваи, арматурные каркасы можно затем установить в ранее уложенном растворе во влажном состоянии.

Качество шнековой сваи во многом зависит от навыков и опыта подрядчика, выполняющего работу, в сочетании с использованием сбора данных в реальном времени, что позволяет оператору контролировать объемы и давление впрыскиваемого раствора перед тем, как подтянуть шнек к месту. следующий этап. Этот тип управления необходим для последовательного построения ACP с минимальным диаметром.Компания Condon-Johnson постоянно выбирается для установки шнековых свай благодаря нашему обширному опыту и положительным отзывам дизайнеров, подрядчиков и владельцев о предыдущих проектах.

Сваи вытесняющие

Шнековые сваи

похожи на шнековые сваи, но, в отличие от ACP, вытесняющие сваи практически не образуют бурового шлама. Специализированный инструмент смещения перемещает грунт в сторону стенок скважины, чтобы увеличить плотность окружающих грунтов и увеличить емкость получаемой сваи.Поскольку вытесняющая свая практически не образует буровых отвалов в процессе установки, проект позволяет сэкономить на транспортировке и утилизации отвалов. Вытесняющие сваи снижают опасность обращения с загрязненными почвами и могут обеспечить значительную экономию средств.

По мере того, как специализированный инструмент для смещения продвигается на расчетную глубину, почва смещается вбок. Когда инструмент для вытеснения достигает проектной глубины, затем вводится цементный раствор с высокой осадкой, чтобы создать сваю с минимальным диаметром инструмента для вытеснения.При непрерывном впрыскивании раствора по мере его извлечения перемещающий инструмент отводится к поверхности земли.

После завершения затирки сваи можно устанавливать арматурный каркас. Присущий процессу улучшения грунта при установке сваи смещения приводит к большей поперечной / вертикальной способности по сравнению с обычными ACP или буровыми стволами. Вытесняющие сваи также обеспечивают бесшумный процесс установки без вибрации, что идеально подходит для чувствительных участков с глубоким фундаментом, где шум и вибрации недопустимы.Используя вытесняющие сваи, клиенты Condon-Johnson могут избежать чрезмерного шума, повреждения прилегающих участков из-за вибрации и любых ненужных задержек по проекту, претензий и расчетов, связанных с традиционными глубокими фундаментами.

Установка просверленных стволов диаметром 10 футов на глубину до 260 футов ниже уровня земли для замены моста в Сан-Диего

Валы просверленные

Condon-Johnson гордится долгой и успешной работой по установке просверленных валов всех размеров и глубины.Просверленные стволы, также известные как просверленные опоры, сваи с закладными в просверленных отверстиях (CIDH) или сваи с монтировкой на месте, используются для передачи структурных нагрузок и моментов через относительно слабые верхние слои многих площадок на более глубокие и прочные почвы. которые имеют достаточную вместимость для предполагаемой нагрузки.
Просверленные стволы представляют собой глубокие цилиндрические монолитные бетонные фундаменты, армированные с помощью полноразмерных арматурных сепараторов и сформированные путем выемки пробуренной скважины. Они могут иметь диаметр от 18 дюймов до более 20 футов и достигать глубины более 250 футов.Они часто используются в качестве структурной опоры, когда сейсмические нагрузки создают требования к большому моменту, которые в конечном итоге определяют конструкцию фундамента моста. Просверленные валы используются в фундаменте для дополнительных целей, в том числе для опор зданий, консольных знаков, коммуникационных вышек и защиты от оползней.

Методы строительства зависят от геологии площадки и доступа к ней. Condon-Johnson специализируется на сухих, влажных (суспензионных) методах бурения и бурении с осциллятором / вращением обсадных труб. Методы сухого бурения используются в непросветленных связных грунтах, которые обычно расположены выше местного уровня грунтовых вод.Шнек продвигается (его необходимо периодически снимать для удаления грунта из скважины) до тех пор, пока не будет достигнута отметка нижней части сваи. Затем используется ковш для очистки, чтобы убедиться, что на дне скважины нет мусора.

Мокрые методы бурения или бурение с пульпой используются там, где вероятно обрушение пробуренной скважины, как правило, когда местный уровень грунтовых вод расположен в пределах длины ствола. Поддерживая уровень гидросмеси выше уровня грунтовых вод во время бурения, по бокам вала будет создаваться положительное давление, чтобы предотвратить поступление воды внутрь и снизить вероятность обрушения.

Методы строительства обсадных труб применимы в условиях обрушения грунта выше или ниже уровня грунтовых вод. Обсаженный метод использует временную стальную обсадную трубу, которая устанавливается заранее или одновременно с продвижением выемки, чтобы обеспечить боковую опору, необходимую для поддержания целостности ствола.

Чаще всего Condon-Johnson использует сегментную обсадную колонну, которую можно продвинуть с помощью буровой установки, осциллятора или ротатора. Сегментно обсаженные скважины — самый безопасный и надежный способ продвижения пробуренных стволов в условиях обрушения или гашения грунта.Сегментная обсадная колонна может использоваться для буровых штанг диаметром от двух до 10 футов.

Все валы, просверленные мокрым бурением, проходят испытания с использованием методов неразрушающего контроля, включая CSL-тестирование, гамма-гамма-тестирование и профилирование термической целостности.

Установка трехкомпонентных свай длиной до 265 футов с ограниченным доступом для нового жилого дома для ветеранов в Сан-Франциско

Микросваи

Микросваи

имеют диаметр не более 12 дюймов и сконструированы с использованием высокопрочного стального кожуха и / или стержня с резьбой.Микросваи предназначены для несения сжимающих или растягивающих нагрузок и могут превышать глубину 200 футов при нагрузках более 300 тонн. Оболочка микросваи обычно имеет диаметр от 5 до 12 дюймов и изготавливается из высокопрочной стали N-80. Оболочка простирается до верхней части зоны соединения, или ее можно погрузить на несколько футов в зону соединения, чтобы обеспечить жесткое поперечное сечение и ограничить упругую деформацию сваи под нагрузкой.

Condon-Johnson использует новейшие технологии и оборудование для ограниченного доступа и установки микросваи с малой высотой потолка практически в любом месте и при любых условиях грунта с минимальной вибрацией и помехами.Методы цементирования, используемые с микровыступами, приводят к гораздо более высокому напряжению сцепления, чем обычные пробуренные или забивные сваи, а это означает, что микросваи обладают гораздо более высокой прочностью на растяжение, чем обычные глубокие фундаменты. Микросваи с более высокой прочностью на разрыв являются предпочтительной альтернативой сейсмической нагрузке.

Буровые установки для микробур

Condon-Johnson позволяют устанавливать их в зонах с малой высотой и ограниченным доступом с минимальным нарушением нормальной работы объекта. Микросваи часто используются для подкрепления существующих зданий или для увеличения емкости фундамента для модернизации зданий или сейсмической модернизации.

Condon-Johnson предлагает услуги по проектированию / строительству для установки микросваи и тесно сотрудничает с инженерами, подрядчиками и владельцами, чтобы гарантировать, что поперечное сечение сваи соответствует эксплуатационным требованиям инженера-строителя, а также метод установки, который обеспечивает необходимую мощность при минимизации помех. жильцам здания и существующим фундаментам.

Ничья

Tiedowns — это вертикальные грунтовые анкеры, используемые при растяжении только для обеспечения сопротивления подъемным силам.Крепления обычно используются для противодействия гидростатическим подъемным силам на подводных плитах и ​​силам подъема статического или сейсмического опрокидывающего момента в подпорных стенках или стенах сдвига. При проектировании швартовки следует учитывать как индивидуальную несущую способность анкера, так и общую устойчивость грунтового массива, где крепится анкерная швартовка. Связанная нагрузка переносится на стальную арматуру и за счет трения передается на окружающий грунт.

Установка очень длинных и прочных анкерных креплений и каменных втулок большого диаметра под водой в суровых условиях

Забивные сборные сваи

Забивные сборные предварительно напряженные бетонные сваи

— это сваи смещения, которые могут использоваться при проектировании подшипников скольжения и концевых подшипников.Они являются распространенным типом свай в Калифорнии и представляют собой эффективные и недорогие сваи, которые можно изготовить по индивидуальной длине. Размеры сваи сборного железобетона могут быть от 12 дюймов до 24 дюймов и могут быть квадратными, круглыми или восьмиугольными. Компания Condon-Johnson установила сборные сваи длиной до 220 футов, и в соответствующих условиях может установить более длинные. Сборные сваи можно соединять, когда встречаются ограничения по высоте или для удобства транспортировки. Поскольку сборные сваи устанавливаются с помощью ударных молотков, мы можем предложить решения по шумоподавлению для уменьшения шума, если это необходимо.

Забивные двутавровые сваи

Забивная двутавровая свая — идеальная свая для сильно изменяющихся концевых профилей несущих пластов, которые затрудняют прогнозирование длины. Эти сваи были установлены длиной более 250 футов. Н-образная свая обычно имеет более толстое сечение, чем другие стальные сваи. Это позволяет сваям проникать сквозь или в плотные слои пластов, такие как погодная коренная порода. Н-образная свая также обеспечивает более высокую боковую прочность на прочной оси сваи, что полезно, когда требуются направленные боковые нагрузки.Н-образные сваи варьируются от 8 до 18 дюймов и доступны различной толщины для максимальной производительности.

Забивные трубные сваи

Забивные трубные сваи

бывают двух распространенных типов, с открытым и закрытым концом, и могут иметь диаметр от 8 дюймов до 14 футов. Сваю с открытым и закрытым концом можно заполнить бетоном или оставить грунтовую пробку. Возможность заливки бетоном позволяет спроектировать сваю с высокой поперечной и вертикальной жесткостью. Это обеспечивает снижение материальных затрат, поскольку не требует, чтобы труба принимала полную нагрузку, и позволяет бетону и / или клетке выдерживать более высокие моменты, когда этого требует проект.

Установка микросвай для новых тротуаров на краю Большого каньона Йеллоустонского парка

Свая с крутящим моментом

Вращающаяся свая — это трубная свая с закрытым концом со специальным наконечником, предназначенная для продвижения сваи на заданную высоту наконечника. Condon-Johnson использует различные насадки, обеспечивающие преимущества при проникновении в различные почвенные условия. Эти сваи, как и все вытесняющие сваи, увеличивают трение из-за уплотнения почвы.Поскольку сваи Torqued-In представляет собой стальную сваю, это позволяет компании Condon-Johnson увеличивать длину сваи с помощью сварки. Это позволяет нам работать в условиях низкой высоты и устанавливать сваи на большую глубину, более 180 футов. Чаще всего используются диаметры от 12,75 до 20 дюймов.

Нижние сваи

Нижняя свая — это трубная свая с закрытым концом. Названный из-за техники установки, сваю устанавливают с помощью внутреннего отбойного молотка. Этот метод максимизирует высоту за счет использования молотка в свае, а не установки сваи сверху.Другими преимуществами Bottom Drop Pile являются снижение шума и вибрации. Поскольку удар происходит под землей в основании сваи, вибрация значительно снижается. С каждым ударом и продвижением сваи шум и вибрация снижаются, поскольку удар происходит дальше от поверхности земли. Эти сваи обеспечивают преимущества для площадок с низким уровнем потолка, а также для уникальных площадок, прилегающих к воде, на больших участках, а также для тех, которые чувствительны к шуму и вибрации.

.

Leave a reply

Ваш адрес email не будет опубликован.