Винтовые сваи расчет: Расчет винтовых свай для свайного фундамента

Содержание

Калькулятор фундамента из винтовых свай, онлайн расчет цены

Калькулятор фундамента из винтовых свай – онлайн расчет – простой способ сориентироваться в ценах на продукцию/на работы по строительству.

Калькулятор фундамента под ключ

Самое главное достоинство онлайн калькулятора в том, что он позволяет выполнить все расчеты самим без помощи специалиста. Сама схема тоже довольно проста.

На большей части страниц нашего сайта в правом верхнем углу есть кнопка «Калькулятор фундамента». Нажав на нее, Вы переходите на отдельную страницу, на которой размещены поля, обязательные для заполнения. От Вас потребуется указать тип строения (дом, баня, забор, пирс), материал стен (для дома это дерево, каркас или кирпич, для забора – профлист, сетка-рабица), этажность, размер постройки. Эти данные необходимы для определения нагрузок от сооружения.

Для удобства все поля снабжены выпадающими вкладками, в которых указаны самые частые варианты. Это значительно сокращает время заполнения.

Калькулятор фундамента от компании «ГлавФундамент» также включает два дополнительных поля – грунтовые условия и коррозионная активность грунта. При их заполнении у Вас, вероятно, могут возникнуть вопросы, так как почти все организаций на рынке не запрашивают эту информацию для расчета цены свай/строительно-монтажных работ. Почему мы сделали их обязательными?

Параметры свай, их количество, расстановка в фундаменте могут назначаться только на основании информации о нагрузках от строения и о грунтах. Если оба эти фактора не будут учтены, возникнет риск просадки (при мощности слоя плотного грунта под сваей менее 1 метра или сезонном намокании некоторых типов грунтов, снижающем их несущую способность) или выпучивания (при действии касательных сил морозного пучения) фундамента. Вы также не сможете быть уверены, что срок службы конструкции будет таким, как требует ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Эффективная работа двухлопастных винтовых свай возможна только при рассчитанном, исходя из данных о грунтах, расстоянии между лопастями. То же касается шага лопастей, угла их наклона (больше информации в статье «Особенности расчета двухлопастных винтовых свай»).

Для включения в работу сваи околосвайного массива грунта ненарушенной структуры должна подбираться рациональная конфигурация лопасти, соответствующая типу грунта (подробнее в статье «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Толщина металла и марка стали – это тоже переменные, зависящие от степени коррозионной активности грунтов. Если среда сильноагрессивная, а свая выполнена из стали марки Ст3 с толщиной стенки 4 мм и менее, не стоит рассчитывать, что она прослужит более 15-20 лет.

Таким образом, данные о грунтовых условиях площадки строительства столь же необходимы при проектировании, как данные о нагрузках. Если Вы не обладаете необходимой информацией, специалисты компании «ГлавФундамент» проведут необходимые исследования – геолого-литологические изыскания, а также измерения коррозионной активности грунтов (подробнее об услугах в статье «Экспресс-геология (геолого-литологические изыскания) и измерения коррозионной активности грунтов»).

Онлайн калькулятор, разработанный нашей компанией, подходит только для объектов малоэтажного строительства. Фундаменты промышленных и крупных гражданских объектов (трубопроводы, стенды, мачты, вышки, ЛЭП) рассчитываются в системах автоматизированного проектирования (САПР) после проведения полноценных инженерно-геологических изысканий. Для подтверждения полученных результатов организуются контрольные испытания грунтов при действии вдавливающих, выдергивающих и горизонтальных нагрузок. Это связано с предъявлением повышенных требований к уровню безопасности этих объектов.

Если Вам нужно рассчитать промышленную или крупную гражданскую постройку, перейдите по ссылке и заполните заявку в проектный отдел нашей компании, указав необходимые данные. Если потребуется дополнительная информация, мы Вам перезвоним.

Расчет количества, подбор конструкций и расстановка свай

При определении количества и сочетаний свай в программе «Калькулятор фундамента» учитываются требования нормативных документов, действующих в РФ, а также нормы проектирования, разработанные нашими специалистами по результатам исследований и испытаний, как собственных, так и выполненных зарубежными специалистами.

На фундаментную конструкцию практически любого сооружения (дом, баня) воздействуют сразу несколько типов нагрузок (под ответственными узлами сооружения, под несущими и ненесущими стенами, под лагами пола). Каждый тип нагрузок требует применения конструкции сваи с определенной несущей способностью. Поэтому предложенное решение будет включать не один, а сразу несколько их видов.

Но есть моменты, которые сложно учесть при онлайн расчете. Это, например, характеристики провисания ростверка (расчетная величина). Есть мнение, что во избежание провисания ростверка достаточно придерживаться обобщенных значений допустимых нагрузок. Это некорректно. Пролет между сваями определяется для каждого объекта, с учетом нагрузок на обвязочный материал от каждой стены.

В этой связи расчет, выполненный в калькуляторе фундамента, можно рассматривать только как предварительный. Он помогает Вам сформировать общее представление о цене, но это не решение, гарантирующее безопасность здания.

Калькулятор расчета винтового фундамента

При создании калькулятора расчета винтового фундамента мы ставила перед собой задачу разработать программу, которая будет удобна и одновременно полезна.

Во-первых, мы можете сравнить цены. Плюс – для этого не нужно открывать множество вкладок, вся необходимая информация есть на нашем сайте. Сервис рассчитывает цену сразу в трех категориях («Эконом», «Стандарт», «Премиум»). В итоговую цифру также войдет стоимость строительно-монтажных работ (для этого достаточно поставить галочку в поле «С учетом работ»).

Во-вторых, мы добавили в калькулятор справочную информацию, которая дает понять, чем мы руководствуемся, предлагая Вам именно это решение.

К примеру, ограждения и пирсы принято относить к легким сооружениям, из-за чего часто под них рекомендуют однолопастные сваи. Это кажется правильным, ведь небольшие нагрузки от объектов не требуют строительства конструкции с большой несущей способностью. Но такой подход совершенно не учитывает воздействие на сваи значительных выдергивающих и горизонтальных нагрузок.

Заборы из дерева или профлиста характеризуются большой парусностью. Пирсы и причалы подвержены воздействию течения, схода льда. Возникающее усилие будет постоянно пытаться вырвать сваю из земли. А такой тип воздействия наименее предпочтителен для конструкций с одной лопастью.

Чтобы избежать возможных последствий Вы будете вынуждены выполнить бетонирование основания колонны или обвязку швеллером или профтрубой. Введение же дополнительной лопасти решит эту проблему даже без дополнительного усиления конструкции.

Калькулятор фундамента под дом. Расчет цены

Калькулятор фундамента – удобный инструмент, чтобы предварительно спланировать фундаментную конструкцию под дом, баню или любой другой объект малоэтажного строительства. Он также незаменим, когда Вам нужен примерный расчет цены для понимания возможных расходов.

Но мы не рекомендуем опираться исключительно на данные программы. Все-таки сервис – это только набор алгоритмов, который не может в полной мере учесть особенности объекта и участка, не может заменить опыт инженера-конструктора. А если учесть, что проектный отдел компании «Главфундамент» выполняет расчет бесплатно и за 24 часа, то выбор станет очевиден.

Свайный фундамент. Расчет количества свай

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

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

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

Алгоритмы для расчета свайного фундамента

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

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

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

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

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

Итак, на площадь 1,2 м2 давит здание весом 120 т или 120000 кг. Или 10,0 кг на 1 см2. Толщина фундамента, как правило, больше толщины стен (это видно по характерному выступу цоколя). Если увеличим толщину фундамента по 10 см на внешнюю и внутреннюю сторону стены, то его площадь будет равна 30*0,6 =1,8 м2. В этом случае давление здания на фундамент составит 120 000/18 000 = 6,7 кг/см2. Это давление превышает величину сопротивления грунта, для глины он равен 6,0 кг/см2. Поэтому необходимо ещё увеличивать толщину фундамента.

Сколько нужно винтовых свай на здание размером 6х6 м

Принимаем величину 6,0 кг/см2 давления, как нормативную, при расчёте количества фундаментных винтовых свай на здание весом М =120000 кг. При этом добавим в расчеты: сопротивление грунта Кг – 6,0 кг/см2; коэффициент условий эксплуатации Ку – 1,0 и коэффициент надёжности Кн – 1,2 (что означает увеличение расчётов на 20% для повышения степени надёжности конструкции фундамента). 2=3,14 * 0,15*0,15 = 0,07м2.

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

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

Сколько нужно винтовых свай на баню 6х3?

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

Диаметр сваи – 0,3 м.

Площадь основания фундамента бани:

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

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

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

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

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

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

Расчет количества винтовых свай КСАмет

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

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

Deprecated: Функция related_posts с версии 5.12.0 считается устаревшей! Используйте yarpp_related. in /home/c/cg84848/gorod-vs/public_html/wp-includes/functions.php on line 5383

3 метода определения мощности спиральной сваи (и почему вам следует использовать 2)

Несущая способность винтовых свай и анкеров может быть определена тремя способами — несущей способностью в грунте, корреляцией крутящего момента или испытанием под нагрузкой/прямым измерением.

Несущая способность винтовых свай определяется тремя способами. Используемые методы определяются доступной информацией. Грузоподъемность винтовой сваи должна быть равна или превышать расчетную нагрузку, которую свая должна выдерживать.

 

МЕТОД 1: НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ В ГРУНТЕ

Это теоретический метод, для которого в качестве входных данных требуются данные о прочности грунта.

Необходимая информация о несущей способности получена из отчетов о грунтах и ​​журналов бурения грунта. В отчете о почвах содержится такая информация, как классификация почв, профиль почвы, грунтовые воды, удельный вес и любые примечательные результаты, которые наблюдал бурильщик. Почвы обычно классифицируются как мелкозернистые или зернистые. Мелкозернистые почвы представляют собой глины и илы. Зернистые почвы представлены песками и гравием. Данные о прочности грунтов обычно получают во время бурения в результате стандартного испытания на проникновение в соответствии с ASTM D-1586 или в результате лабораторных испытаний образцов, взятых из скважины.

Несущая способность грунта определяется с использованием хорошо зарекомендовавших себя инженерных принципов и методов проектирования. Эти методы были включены в программное обеспечение HeliCAP® v3.0 для проектирования спиральной емкости. Разработанный инженерами Hubbell и CHANCE, HeliCAP рассчитывает теоретическую грузоподъемность и установочный крутящий момент винтовых анкеров и свай в грунте.

Пользователь вводит данные о прочности грунта и конфигурации винтовых анкеров/свай, а программное обеспечение быстро предоставляет информацию о грузоподъемности.

 

МЕТОД 2: КОРРЕЛЯЦИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА

Второй метод – это корреляция крутящего момента. Это эмпирический метод, что означает, что он основан на наблюдениях и опыте. Крутящий момент связан с грузоподъемностью с помощью простого множителя и часто используется, когда информация о грунтах ограничена или отсутствует. Корреляция крутящего момента также известна как отношение крутящего момента к предельной удерживающей способности.

Этот метод был разработан на основе более чем 50-летнего опыта и наблюдений инженеров и клиентов компании CHANCE. Принцип заключается в том, что по мере того, как винтовая свая устанавливается (ввинчивается) во все более плотный/твердый грунт, сопротивление установке или крутящий момент будет увеличиваться. Аналогичным образом, чем выше крутящий момент при установке, тем больше осевая нагрузка установленной винтовой сваи.

Связь между установочным крутящим моментом и предельной грузоподъемностью выражается простой формулой: Q ult = K t x T

Коэффициент крутящего момента (Kt) используется в качестве множителя в зависимости от типа и размера ствола винтовой сваи. Коэффициент крутящего момента Kt обратно пропорционален размеру ствола, то есть чем больше ствол винтовой сваи, тем меньше коэффициент крутящего момента Kt. Винтовые сваи CHANCE типа SS или квадратного вала имеют самый большой коэффициент крутящего момента; это означает, что тип SS обеспечивает большую грузоподъемность при заданном крутящем моменте при установке.

МЕТОД 3: ИСПЫТАНИЕ НА НАГРУЗКУ / ПРЯМОЕ ИЗМЕРЕНИЕ

Третий метод – это прямое измерение несущей способности путем проведения полномасштабного испытания под нагрузкой на установленной винтовой свае. Нагрузочный тест — самый точный способ определения емкости, но и самый дорогой.

Стандартная реактивная рама установки для испытаний на сжимающую нагрузку состоит из центральной нагрузочной балки и двух распорных балок. Рама удерживается реактивными анкерами, расположенными по углам распорных балок, как показано на рисунке. Гидравлический домкрат, применяющий сжимающую нагрузку, расположен под нагрузочной балкой и опирается на испытуемую винтовую сваю.

Во время теста компрессионная нагрузка применяется постепенно и удерживается в течение определенных интервалов времени. Применяемая процедура испытаний в целом соответствует стандартному методу испытаний свай ASTM D1143 под действием статической осевой сжимающей нагрузки. Испытание под нагрузкой продолжается до тех пор, пока не будет достигнута предварительно определенная максимальная испытательная нагрузка, или свая не сможет выдерживать дальнейшее нагружение. Осадка или перемещение сваи измеряется и записывается при каждом приращении нагрузки. Затем результаты испытаний используются для определения несущей способности сваи.

Подробнее: 

5 вопросов об испытаниях винтовых свай под нагрузкой [ответы]

Понимание и проведение испытаний винтовых свай под нагрузкой

 

ЗАЧЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДВА МЕТОДА?

Название этой статьи говорит о том, что одного метода недостаточно, но часто непрактично или необходимо использовать все три для данного проекта. Для статистически надежной несущей способности Hubbell рекомендует использовать по крайней мере 2 из 3 методов при установке винтовых свай CHANCE. Например, корреляция крутящего момента (метод 2) часто используется для проверки несущей способности, полученной теоретически на основе данных о грунте с использованием метода 1. Когда данные о грунте ограничены или отсутствуют, можно использовать испытание под нагрузкой (метод 3) для проверки несущей способности, полученной эмпирически на основе данных о грунте. данные установочного крутящего момента (метод 2).

Можно ли просто использовать корреляцию крутящего момента (метод 2) для определения мощности? Это может произойти в проектах, где данные о грунте и нагрузочные испытания не предусмотрены в бюджете. В этом случае Хаббелл считает приемлемым использовать только корреляцию крутящего момента, но увеличить коэффициент безопасности (например, с 2,0 до 2,5), чтобы компенсировать неопределенность, которая может возникнуть при ограниченной информации.

Винтовые сваи

 

Винтовые сваи и винтовые анкеры в грунтах

Настоящее Руководство следует использовать только для предварительных расчетов и применимо только к глубокой установке винтовых свай и винтовых анкеров в однородных грунтах. Он применим только для проектирования, когда глубина (D) до верхней винтовой пластины более чем в 10 раз превышает диаметр (B) винтовой пластины, а минимальная глубина заделки винтовой пластины составляет 5 футов. Методы, описанные в данном Руководство предоставляет оценку ПРЕДЕЛЬНОЙ емкости; Инженер должен применить соответствующий Коэффициент безопасности для получения ДОПУСТИМОЙ производительности.

 

Уравнение общей несущей способности

В настоящее время проектирование винтовых свай и винтовых анкеров в целом следует традиционной теории общей несущей способности, используемой для сжимающей нагрузки фундамента. Общее уравнение несущей способности Терцаги для определения предельной несущей способности, приведенное в большинстве учебников по проектированию фундаментов, часто формулируется как:0005

qult = предельная несущая способность блока

c’ = эффективное сцепление

q’ = эффективное напряжение вскрыши = γ’D

γ’ = эффективный удельный вес грунта

D = глубина

B = диаметр спирали

Nc, Nq, Nγ = коэффициенты несущей способности

 

Примечания по использованию уравнения общей несущей способности Терцаги: инженеры предпочитают игнорировать термин 0,5γ’BNγ при проектировании.

2. В насыщенных глинах под сжимающей нагрузкой можно также использовать коэффициент несущей способности Скемптона (1951) для неглубоких круглых винтовых пластин:

NC = 6,0(1 + 0,2D/B) < 9,0

3. Масса единицы грунта — это общий (влажный) удельный вес, если винтовая пластина находится над уровнем грунтовых вод, и плавучий удельный вес, если винтовая пластина находится ниже уровня грунтовых вод.

4. Для насыщенных глинистых грунтов с φ’ = 0 Nq = 1,0; Для песка Nq является функцией угла трения, φ’

5. Во всех случаях, как для сжимающей, так и для растягивающей нагрузки, верхний предел допустимой нагрузки определяется механической прочностью винтовой сваи или винтового анкера, как указано производителем.

 

Вклад вала в грузоподъемность

Многие винтовые сваи и спиральные анкеры изготавливаются с квадратными центральными валами. Для этих свай/анкеров вклад вала в предельную несущую способность обычно игнорируется, и общая грузоподъемность рассчитывается только на основе несущей способности винтовой(ых) пластины(ов). Для винтовых свай и винтовых анкеров с круглыми стальными центральными валами сечение вала между пластинами для многоспиральных элементов не учитывается, но вал над верхней пластиной может быть включен в проект, по крайней мере, для той части вала, которая полностью соприкасается с почва, как обсуждалось в разделе 3.

 

ГЛУБОКИЕ Винтовые сваи и спиральные анкеры

Глубокая установка винтовых свай и винтовых анкеров обычно более распространена, чем неглубокая установка, при условии, что глубина грунта достаточна для выполнения установки.

Причина в том, что более высокая грузоподъемность обычно достигается за счет более глубокой установки в том же грунте.

 

Нагрузка на сжатие винтовых свай в глине

При нагружении глубоких винтовых свай и винтовых анкеров в глине как на сжатие, так и на растяжение предельная несущая способность определяется с использованием анализа общего напряжения (TSA) и прочности на сдвиг в недренированном состоянии. В насыщенных глинах с φ’ = 0 и c = su уравнение несущей способности часто записывается как:

 

QH = AH(Nc)su  

 

где:
 

QH = предельная несущая способность при сжатии

su = прочность на сдвиг в недренированном состоянии 900 05

Nc = Коэффициент несущей способности для глин с φ’ = 0; для круглых пластин NC = 6,0(1 + 0,2D/B) < 9

AH = полезная площадь винтовой пластины Для глубоких установок NC = 9, что дает: QH = AH(9)(su)

 

Для глубоких установок Nc = 9, что дает:

 

QH = AH(9)(su)

 

Нагрузка на сжатие винтовых свай в песке

Для глубокой установки винтовых свай с одной спиралью и спиральных анкеров в песке предельная несущая способность определяется с помощью Анализа эффективных напряжений (ESA) из:

 

QH = AH(σ’vo Nq + 0,5γ’BNγ)

 

где:

σ’vo = вертикальное эффективное напряжение на глубине (D) спирали = γ’ D

Nq и Nγ = коэффициенты несущей способности

B = диаметр винтовой пластины

γ’ = эффективный удельный вес грунта

 

Коэффициент несущей способности Nq обычно получают из значений, используемых для определения концевой несущей способности глубоких свайных фундаментов. Существует ряд различных рекомендаций по оценке Nq, которые доступны в большинстве учебников по проектированию фундаментов, например, Fang & Winterkorn 1983:

 

Nq = 0,5 (12 x φ’)(φ’/54)

 

Поскольку площадь пластины обычно невелика, вклад члена «ширины» (0,5γ’BNγ) в предельную емкость также очень мал, и член ширины часто игнорируется. Это уменьшает до

 

QH = AH(σ’vo Nq)

 

Глубокие многовинтовые винтовые сваи и винтовые анкеры личный сечение, а именно размер и количество винтовых пластин и расстояние между пластинами. В США большинство производителей винтовых свай и винтовых анкеров производят элементы с шагом спирали, в 3 раза превышающим диаметр спирали. Предполагается, что это расстояние позволяет отдельным пластинам развивать полную мощность без взаимодействия между пластинами, а общую мощность часто принимают как сумму мощностей каждой пластины, как показано на рисунке.

 

 

 

 

 

Развитие потенциала для многовинтовых винтовых свай и винтовых анкеров с S/D >3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *