площадь опирания сваи на грунт (6 видео)

Содержание

Определение несущей способности сваи по грунту
Расчет свайного фундамента.
Расчет несущей способности сваи по грунту
Проектирование свайного фундамента
Расчет ростверка
Алгоритм расчета свайного фундамента
Расчет несущей способности по грунту
Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание
Заключение
🎦 Видео

Видео:Часть 2 | Использование #винтовых свай в качестве #фундамента | Ответы на вопросыСкачать

Определение несущей способности сваи по грунту

ИГЭ-1: песок, мощностью 7,2 м.;

ИГЭ-2: суглинок, мощностью 4,5 м.;

ИГЭ-3: торф, мощностью 2,4 м;

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

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

Количество свай в ростверке – 5.

Принимаем буронабивные сваи длиной 10 м.

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

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

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

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

R — расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа;

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

-для сваи со стороной 0,54 равной 0,52м 2

-со стороной 0,27 равной 0,13 м 2

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

-со стороной 0,54 — U=0,54х4=2,16 м;

-со стороной 0,27 — U=0,27х4=1,08м;

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

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

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

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

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

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

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

Несущая способность сваи d=0,3см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

Несущая способность сваи d=0,6см:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

Следовательно несущая способность обеспечена.

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

Видео:Не забивайте сваи без геологииСкачать

Расчет свайного фундамента.

1. Тип и вид свайного фундамента и сваи.

Ростверковый тип, вид фундамента – свайный куст. Свайные кусты состоят из групп свай и используются под отдельные опоры (колонны и столбы), передающие значительные нагрузки.

По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи (сваи трения). Мы будем использовать висячие сваи, к таким относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Нагрузка на основание ими передается как за счет сил трения боковой поверхностью свай, так и за счет сопротивления грунта под нижними концами свай.

2. Глубина заложения ростверка. Сопряжение свай с ростверком.

С учетом конструктивных особенностей здания, глубину заложения ростверка выбираем из следующих соображений:

толщина дна стакана: h = 0,45 м;

заделка сваи: 0,1 м;

толщина пола: h_п=0,2 м;

d_р = 0,2+1,1=1,3 м – глубина заложения ростверка от планировочной отметки.

3. Подбор длины сваи и размеров ее поперечного сечения.

При заданных грунтовых условиях и нагрузке на фундамент, а также по конструктивным соображениям в качестве несущего слоя примем слой 6 – глина тугопластичная.

Общая длина сваи определяется по формуле:

L= +Ʃh_i+h₀,

где — глубина заделки головы сваи в ростверк,м;

Ʃh_i — толщина прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя, м;

h₀ – глубина погружения нижнего конца сваи в несущий слой, м.

L = 0,1+(0,2+0,59+3,81+1,1+4,3)+1,9 = 12 м

В качестве расчетной примем монолитную железобетонную сваю С-12-40, длиной 12 м, размером сторон 0,4*0,4 м, длиной острия 0,35 м. Сваи погружаем с помощью дизель-молота.

4. Определим несущую способность сваи.

, где

— коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R – расчетное сопротивление грунта, расположенного под нижним концом сваи;

А – площадь опирания сваи на грунт, м 2 ;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

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

, — коэффициенты условий работы грунтов, расположенных под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта.

Для дальнейшего расчета с целью обеспечения надежности и безопасности работы конструкции принимается уменьшенное значение несущей способности, называемое расчетной несущей способностью или грузоподъемностью сваи. Она рассчитывается по формуле:

, где

– коэффициент надежности.

Для рассчитываемой сваи:

= 1,

z₀ = 13,2 м – глубина погружения нижнего конца сваи, тогда R = 2158 кПа (215,8 тс/м 2 ),

= = 1.

Толщину грунта, прорезаемого сваей, разбиваем на слои, толщиной не более 2 м. Находим расстояния l_i от планировочной отметки до середины каждого рассматриваемого слоя. Зная эти расстояния и вид грунта, находим по приложению расчетное сопротивление f_i для каждого слоя.

Сопротивление f_i в двух слоях пылеватого песка будет составлять:
при l₁ = 1,4 м h₁ = 0,2 м f₁ = 17,4 кПа;

при l₂ = 1,795 м h₂ = 0,59 м f₂ = 19,77 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях суглинка с J_L = 0,73 будет составлять:

при l₃ = 3,045 м h₃ = 1,91 м f₃ = 7,745 кПа;

при l₄ = 4,95 м h₄ = 1,9 м f₄ = 9,365 кПа;

Сопротивление f_i в слое суглинка с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₅ = 6,45 м h₅ = 1,1 м f₅ = 28,338 кПа;

Сопротивление f_i в трех слоях мелкого песка будет составлять:

при l₈ = 10,55 м h₈ = 1,5 м f₈ = 46,55 кПа;

Сопротивление f_i в слое глины с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₉ = 12,25 м h₉ = 1,9 м f₉ = 31,625 кПа.

Вычисляем несущую способность сваи:

= 1*[345,28+1,6*333,14] = 878,304 кН,

5. Определение количества свай.

, где

— расчетная нагрузка на куст кН от веса здании или сооружения,

– коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от способа определения несущей способности сваи. При расчете практическим методом этот коэффициент принимается равным 1,4.

n =

6. Конструирование свайного ростверка.

По конструктивным соображениям принимаем высоту ростверка 1,1 м.

Размеры ростверка в плане (ширина «b» или длина «l») определяются по формуле:

b(l) = a(n_p— 1) + d + 2r, где

a – расстояние между осями свай, м;

n_p – количество свай в ряду по ширине или длине ростверка;

r -расстояние от края ростверка до грани сваи, м.

d принимаем равным 0,35 м.

Вычисляем размеры b и l сваи:

b = l = 1,2*(2-1) + 0,4 + 2*0,2 = 2 м.

7.Определение фактической расчетной нагрузки, передаваемой на сваю.

Согласно действующим нормам, фактическая действующая нагрузка на каждую сваю должна быть меньше расчетного значения:

, где

– расчетная (фактическая) нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

Мы проектируем центрально нагруженный фундамент. Для такого фундамента расчетная (фактическая) нагрузка определяется из условия :

, где

– расчетная нагрузка на свайный куст, кН, от веса надземных конструкций здания или сооружения;

— количество свай в фундаменте;

, — расчетные нагрузки (силы) от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;

, где

— коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов;

— объем ростверка, м 3 ;

= 24 кН/м 3 – удельный вес железобетона.

, где

— средневзвешенное значение удельного веса грунта, кН/м 3 , расположенного выше ростверка;

— объем грунта на ступенях ростверка, м 3 .

= 1,1*2*2 = 4,4 м 3 ;

1,1*4,4*24 = 116,16 кН;

= 3,64*0,2 = 0,728 м 3 ;

= 1,1*0,728*18,8 = 15,06 кН;

N≤ F_p, 622,645 кН ≤ 627,36 кН – условие выполняется.

8.Расчет свайного фундамента по деформациям.

Расчет свайного фундамента по деформациям.

Следующим этапом расчета является проверка прочности грунта основания куста свай в целом как условного массивного фундамента на естественном основании, включающего ростверк, сваи и грунт. Размеры условного фундамента на отметке заложения зависят от угла .

, где

— расчетные значения углов внутреннего трения, для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной .

Для центрально нагруженного свайного фундамента реактивные давления по подошве условного фундамента считаются равномерно распределенными.

= 20,65 град.

= 5,16 град.

Размеры подошвы условного фундамента вычисляются по формулам:

, ,где

l, b— расстояния между наружными гранями крайних свай соответственно по продольным и поперечным осям, м,

— глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м.

Длина подошвы условного фундамента:

1,6+2*12,25*0,09 = 3,805 м.

Ширина подошвы условного фундамента:

= 1,6+2*12,25*0,09 = 3,805 м.

Площадь сечения условного фундамента: A_y = 3,805*3,805 = 14,48 м 2 .

Объем условного свайного фундамента будет равен:

V_y = 14,48*(0,2+1,1+0,2+0,59+3,81+1,1+4,3+1,9+0,35) = 196,204 м 3 ,

а объем грунта в нем составит:

Осредненный удельный вес грунта в свайном фундаменте с учетом взвешивающего действия воды для грунтов ниже уровня грунтовых вод будет равен:

= кН/м 3 .

Расчетная нагрузка от веса грунта в объеме условного свайного фундамента: = 2375,1996 кН.

Расчетная нагрузка от веса свай:

Расчетная нагрузка от веса ростверка:

кН/м 2 = 354,1 кПа.

Расчетное сопротивление грунта основания несущего слоя под подошвой условного фундамента определяем по формуле:

Для данного фундамента: γ_С1=1,2, γ_С2=1,1, k=1,1, М_γ = 0,245, М_q = 1,995,

= 13,8 кН/м 3 ,

кН/м 3 ,

b = b_y = 3,805 м, d₁ = d = 13,55 м, С_II = 34,5 кН/м 2 .

Основное требование расчета по второй группе предельных состояний выполняется, т.к. p ≤ R, 354,1 кПа ≤ 810,96 кПа.

1. Тип и вид свайного фундамента и сваи.

2. Глубина заложения ростверка. Сопряжение свай с ростверком.

толщина дна стакана: h = 0,45 м;

заделка сваи: 0,4 м;

толщина пола: h_п=0,2 м;

d_р = 0,2+1,1=1,3 м – глубина заложения ростверка от планировочной отметки.

3. Подбор длины сваи и размеров ее поперечного сечения.

Общая длина сваи определяется по формуле:

L= +Ʃh_i+h₀,

где — глубина заделки головы сваи в ростверк,м;

Ʃh_i — толщина прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя, м;

h₀ – глубина погружения нижнего конца сваи в несущий слой, м.

L = 0,1+(0,2+0,59+3,81+1,1+4,3)+2,9 = 13 м

В качестве расчетной примем монолитную железобетонную сваю С-13-40, длиной 13 м, размером сторон 0,4*0,4 м, длиной острия 0,35 м. Сваи погружаем с помощью дизель-молота.

4. Определим несущую способность сваи.

, где

— коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

R – расчетное сопротивление грунта, расположенного под нижним концом сваи;

А – площадь опирания сваи на грунт, м 2 ;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

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

, где

– коэффициент надежности.

Для рассчитываемой сваи:

= 1,

z₀ = 14,2 м – глубина погружения нижнего конца сваи, тогда R = 2223 кПа (222,3 тс/м 2 ),

= = 1.

Сопротивление f_i в двух слоях пылеватого песка будет составлять:
при l₁ = 1,4 м h₁ = 0,2 м f₁ = 17,4 кПа;

при l₂ = 1,795 м h₂ = 0,59 м f₂ = 19,77 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях суглинка с J_L = 0,73 будет составлять:

при l₃ = 3,045 м h₃ = 1,91 м f₃ = 7,745 кПа;

при l₄ = 4,95 м h₄ = 1,9 м f₄ = 9,365 кПа;

Сопротивление f_i в слое суглинка с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₅ = 6,45 м h₅ = 1,1 м f₅ = 28,338 кПа;

Сопротивление f_i в трех слоях мелкого песка будет составлять:

при l₈ = 10,55 м h₈ = 1,5 м f₅ = 46,55 кПа;

Сопротивление f_i в двух слоях глины с J_L = 0,45 будет составлять:

при l₉ = 12,25 м h₉ = 1,9м f₉ = 31,625 кПа,

при l₁₀ = 14,2 м h₁₀ = 2 м f₁₀ = 32,6 кПа.

Вычисляем несущую способность сваи:

= 993,024 кН,

5. Определение количества свай.

, где

— расчетная нагрузка на куст кН от веса здании или сооружения,

n =

6. Конструирование свайного ростверка.

По конструктивным соображениям принимаем высоту ростверка 1,1 м.

Размеры ростверка в плане (ширина «b» или длина «l») определяются по формуле:

b(l) = a(n_p— 1) + d + 2r, где

a – расстояние между осями свай, м;

n_p – количество свай в ряду по ширине или длине ростверка;

r -расстояние от края ростверка до грани сваи, м.

d принимаем равным 0,4 м.

Вычисляем размеры b и l сваи:

b = 1,2*(3-1) + 0,4 + 2*0,2 = 3,2 м.

l = 1,2*(5-1) + 0,4 + 2*0,2 = 5,6 м.

7.Определение фактической расчетной нагрузки, передаваемой на сваю.

, где

– расчетная (фактическая) нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

, где

– расчетная нагрузка на свайный куст, кН, от веса надземных конструкций здания или сооружения;

— количество свай в фундаменте;

, — расчетные нагрузки (силы) от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;

, где

— коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций и грунтов;

— объем ростверка, м 3 ;

= 24 кН/м 3 – удельный вес железобетона.

, где

— средневзвешенное значение удельного веса грунта, кН/м 3 , расположенного выше ростверка;

— объем грунта на ступенях ростверка, м 3 .

= 1,1*3,2*5,6 = 19,712 м 3 ;

1,1*19,712*24 = 520,39 кН;

= 17,56*0,2 = 3,51 м 3 ;

= 1,1*3,51*18,8 = 72,59 кН;

N≤ F_p, 705,98 кН ≤ 709,3 кН – условие выполняется.

8.Расчет свайного фундамента по деформациям.

Расчет свайного фундамента по деформациям.

, где

— расчетные значения углов внутреннего трения, для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной .

= 20,04 град.

= 5,01 град.

Размеры подошвы условного фундамента вычисляются по формулам:

, ,где

l, b— расстояния между наружными гранями крайних свай соответственно по продольным и поперечным осям, м,

— глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м.

Длина подошвы условного фундамента:

5,2+2*13,25*0,087 = 7,506 м.

Ширина подошвы условного фундамента:

= 2,8+2*13,25*0,087 = 5,106 м.

Площадь сечения условного фундамента: A_y = 7,506*5,106 = 38,33 м 2 .

Объем условного свайного фундамента будет равен:

V_y = 38,33*(0,2+1,1+0,2+0,59+3,81+1,1+4,3+2,9+0,35) = 557,702 м 3 ,

а объем грунта в нем составит:

= кН/м 3 .

Расчетная нагрузка от веса грунта в объеме условного свайного фундамента: = 7642,1 кН.

Расчетная нагрузка от веса свай:

Расчетная нагрузка от веса ростверка:

кН/м 2 = 342,13 кПа.

Для данного фундамента: γ_С1=1,2, γ_С2=1,1, k=1,1, М_γ = 0,245, М_q = 1,995,

= 14,23 кН/м 3 ,

кН/м 3 ,

b = b_y = 3,2 м, d₁ = d = 14,55 м, С_II = 34,5 кН/м 2 .

Основное требование расчета по второй группе предельных состояний выполняется, т.к. p ≤ R, 342,13 кПа ≤ 853,92 кПа.

Список используемой литературы.

1. Кочергин В.Д., Метелева З.Л., Ведяков И.И. Проектирование фундаментов мелкого заложения зданий и сооружений: Учеб. пособие для практических занятий и курсового проектирования. – Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2005. – 122 с.

2. Кочергин В.Д., Метелева З.Л., Ведяков И.И., Основания и фундаменты. Раздел: Свайные фундаменты: Учеб. пособие для практических занятий и курсового проектирования. – Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2004. – 86 с.

3. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. – М. : Госстандарт, 1996. – 25 с.

4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. – М. : ГУП ЦПП, 2000. – 48 с.

5. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М. : ФГУП ЦПП, 2004. – 44 с.

6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М. : СТройиздат, 1986. – 45 с.

Видео:Фундаменты в Lira Sapr Урок 10 Работа сваи в грунте. ТеорияСкачать

Расчет несущей способности сваи по грунту

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

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

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

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

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

По виду материала:

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

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

По характеру работы:

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

На выбор типа конструкции влияют условия работы, особенности грунтов, конструкция и вес здания. Для правильного расчета необходимо обратиться к специалистам, способным провести все необходимые измерения и изыскания.

Видео:НЕСУЩАЯ способность ГРУНТОВ. Выбор ТИПА фундамента.Скачать

Проектирование свайного фундамента

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

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

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

Второй важный фактор — это нагрузка от здания.

Она складывается из нескольких видов нагрузки:

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

Карта снеговых районов России

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

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

Видео:7. ОиФ. Определение несущей способности сваиСкачать

Расчет ростверка

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

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

Количество свай в ростверке находят по формуле:

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

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

Сваи распределяют согласно правилам:

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

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

Видео:Сравнение свай для строительства загородного дома. Железобетонные, винтовые, буронабивные, ТИСЭ.Скачать

Алгоритм расчета свайного фундамента

Процесс расчета начинается с определения общего веса здания.

Он состоит из суммы массы всех конструкций:

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

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

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

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

Видео:Расчёт забивных свай по СП24 с изм.1Скачать

Расчет несущей способности по грунту

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

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

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

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

Это наиболее точный метод:

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

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

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

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

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

Он способен:

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

Видео:ТОП 4 КОСЯКА при монтаже свай! Куда НЕЛЬЗЯ ставить сваи? ИНСТРУКЦИЯ!Скачать

Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание

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

В таблице указаны значения расчетных сопротивлений свай:

Табличные значения сопротивлений для разных типов грунта

Формула для расчета сваи-стойки:

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

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Видео:ОиФ. Определение длины сваиСкачать

Заключение

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

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