Калькулятор свайный фундамент: Калькулятор расчета количества винтовых свай

Опубликовано в Разное
/
27 Авг 2020

Содержание

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/м

2.

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.


Расчет свайно-винтового фундамента — калькулятор

Приблизительный расчет свайного фундамента в СПб вы можете выполнить с помощью онлайн-калькулятора. Расчет на калькуляторе производится для условного прямоугольного фундамента. Количество свай рассчитывается для стандартного каркасного или легкого деревянного дома иного типа. Размер и длину свай вы выбираете сами. Стоимость вычисляется автоматически, программа умножает цену за сваю на количество свай, учитывая скидку для большого количества.

 Рекомендации для самостоятельного расчета свайного фундамента:

 Выбор диаметра и расчет количества свай.

 При расчете на онлайн-калькуляторе числа свай используется правило, которое устанавливает максимальный промежуток между сваями три метра. Таким образом, для нетяжелого домика шесть на шесть хватит девяти 108-х свай, для более легких сооружений, таких как навес или бытовка, можно выбрать меньший диаметр.

 Для двухэтажных домов из бруса или газобетона сваи необходимо вкручивать с меньшим промежутком, не более двух метров между соседними сваями.

 Длина.

 Стандартные сваи, используемые в регионе СПб, имеют длину 2.5 метра. Но  для конкретного участка необходимые размеры и число свай могут отличатся от стандартных.

 Для точного выяснения требуемой длины свай потребуется анализ грунта вашего участка. Если вы не располагаете этой информацией, вы можете вызвать нашего специалиста для проведения тестового бурения.

 Обвязка фундамента.

 Дополнительная металлическая обвязка помогает объединить фундамент в единое целое и обеспечивать дополнительную устойчивость свай в горизонтальной плоскости. Если высота фундамента превышает 0.5 метра или же на участке присутствует торф, обвязку делать обязательно. В случае, если высота фундамента невелика, а грунт на участке плотный, обвязывать сваи металлом необязательно – роль обвязки выполнит деревянный брус, монтируемый на оголовки. 

 

Расчет количества свай при строительстве свайного фундамента

 

Любая стройка начинается с обустройства фундамента, и неважно – возводится жилой дом или баня. Для того чтобы основание получилось надежным и прослужило, не теряя своего качества и не приводя к порче построек, долгие годы, рассчитано оно должно быть правильно. Если с популярным ленточным фундаментом все достаточно просто, то вот рассчитать количество свай в свайном фундаменте заметно сложнее.


Для тех, кто заказывает проведение всех строительных работ профессионалам, это дело не доставляет трудностей, так как все будет сделано специалистами. Те же, кто планирует провести все работы самостоятельно, должны будут производить все расчеты своими силами. Хорошую помощь в этом деле может оказать онлайн калькулятор расчета свайного фундамента, который очень легко найти в интернете.

Когда используют свайный фундамент?


Перед тем как приступать к расчетам свайного фундамента, самостоятельно или при помощи калькулятора, стоит ознакомиться с областями применения основания такого типа и определиться, нужно ли оно для конкретной постройки, или можно обойтись другим.

 

 

На сегодняшний день свайный фундамент устанавливают в следующих случаях:

 

  • •    на сыпучих, песчаных грунтах;
  • •    на торфяниках и неустойчивых грунтах;
  • •    на грунтах с повышенной влажностью.


С учетом этого на свайном основании возводится достаточно много загородных построек, так как часто земельные участки оказываются малопригодными для капитального строительства. Иногда свайный фундамент является единственным вариантом основания для постройки.

Последствия неправильного подсчета


При самостоятельных работах важно не только верно рассчитать количество свай в свайном фундаменте, но и их длину, и диаметр, а также расстояние между ними. Если на этом этапе будут допущены ошибки, последствия окажутся очень серьезными.

 

Все неточности в расчете приводят к ненадежности основания. Как правило, совершаются следующие ошибки:

 

  • •    малое количество свай – не дает надежной основы для строения, и возможно его быстрое разрушение;
  • •    недостаточная длина свай – приводит к ненадежности фундамента и его проседанию, так как вес строения давит не на прочные слои грунта, а на рыхлую почву непригодную для строительства;
  • •    малый диаметр свай – не придает фундаменту требуемую несущую способность;
  • •    неверный шаг между сваями – делает фундамент неустойчивым и недолговечным

 


Все перечисленные выше случаи рано или поздно приводят к порче сооружения. С учетом этого подходить к расчету требуется с особой тщательностью. Для тех, кто все делает самостоятельно, воспользоваться онлайн калькулятором расчета свайного фундамента просто необходимо.

Особенности расчета


Для произведения правильного расчета количества свай свайного или свайно-винтового фундамента и их технических характеристик требуется знать правила всего процесса. Без этого надеяться на хороший результат не стоит, поскольку даже самая незначительная ошибка приведет к постройке ненадежного основания.


Начинать расчеты стоит с определения оптимального диаметра свай. В зависимости от типа постройки он может изменяться от 57 до 108 миллиметров. Если диаметр их будет определен не верно, то фундамент просто не выдержит стоящего на нем сооружения. Наименьший диаметр свай применяют для совсем легких построек, таких как забор из сетки или штакетника. Они дают достаточно прочное основание, но при этом способны выдерживать лишь малый вес. Цена их наименьшая среди всех свай.

 

 

 

По мере увеличения диаметра возрастает и несущая способность свай. Таким образом, имеющие максимальный диаметр в 108 миллиметров они способны выдерживать постройки из бревна или газобетона, имеющие два этажа. Так, проведя при помощи онлайн калькулятора расчеты свайно-винтового фундамента, можно не сомневаться при выборе диаметра.


Не менее важна и длина свай, которую так же следует определить верно. Для этого определяют плотность грунта и глубину залегания прочных пластов. Как правило, с этой целью требуется проведение пробного бурения. Нельзя забывать и о неровностях на строительной площадке.


Шаг между сваями рассчитывается в зависимости от типа постройки. Так, для деревянных домов он составляет примерно три метра, а для пенобетонных не должен превышать двух метров.

 


Общее количество свай рассчитывают, исходя из того, что они непременно должны располагаться под всеми углами постройки и на стыках как наружных, так и внутренних несущих стен. Кроме этого, между ними устанавливаются сваи с соблюдением оптимального шага.


Используя качественный онлайн калькулятор для свайного фундамента, можно произвести все расчеты максимально точно и быстро и избежать неприятных ошибок, приводящих впоследствии к порче всей постройки. Тем же, кто возводит более сложный свайно-ленточный фундамент, также стоит обратиться к специальному калькулятору для его расчета.


Точные расчеты требуются на всех этапах строительства. Сейчас, когда компьютерные технологии и интернет все чаще приходят на помощь при строительных работах, калькуляторы расчета свайных и свайно-винтовых фундаментов оказывают огромную помощь в сложных для непрофессионала расчетах основания постройки. Пренебрегать ими, конечно же, не следует, ведь намного проще и материально выгоднее не допускать ошибок, чем исправлять их.

 

Сейчас каждый сможет найти для себя максимально удобный калькулятор из множества предлагаемых вариантов. Этот удобный и, как правило, бесплатный помощник для строителя-любителя, без сомнения, будет оценен по достоинству.

Расчет столбчатого фундамента, расчет свайного фундамента

Расчет столбчатого фундамента, свайный фундамент с ростверком

Простой онлайн калькулятор рассчитает точное количество требуемых строительных материалов для монолитного свайно-ленточного фундамента. Начните расчет сейчас!

Столбчато-ленточный фундамент

Чаще всего в загородном строительстве используют буронабивные сваи фундамента, которые идеально дополняются монолитной лентой – это самый простой и экономичный способ. Сваи берут на себя несущую функцию, тогда как ростверк (лента) берет на себя соединяющую функцию и таким образом равномерно распределяет нагрузку на столбы. Столбчатый монолитный железобетонный фундамент отлично подходит для пучинистых грунтов, когда земля промерзает и расширяется, при этом строение должно быть легким или средней тяжести. Фундамент на столбах идеальное решения для возведения деревянных, каркасных и дачных домов, а так же гаражей и хозяйственных построек. Столбчатый фундамент лучше не использовать при строительстве каменных или кирпичных домов.

Столбчатый фундамент своими руками

Онлайн калькулятор столбчатого фундамента позволяет вам не только произвести расчет количества столбов, количества арматуры и объема бетона, но и получить наглядные чертежи фундамента с ростверком и полную стоимость буронабивного фундамента с ростверком.

Технология предполагает заливку бетонного раствора в опалубку, для этого нужно заранее пробурить отверстия, при возведении частного дома земляные работы можно провести в ручную, без привлечения бурильной установки. Диаметр сваи рассчитывается из расчета давления, которое будет оказывать вес загородного дома. Сваи фундамента должны быть углублены ниже, чем уровень промерзания грунта в вашем регионе. Бетонные столбы подойдут для любой глубины, они могут быть монолитными, как в нашем случае, важно чтобы их ширина была минимум 400 мм. Асбестобетонные или металлические трубы подходящего диаметра можно залить бетоном, при этом исключаются работы по опалубке. Рекомендуемое расстояние между столбами не более 3 метров.


Несущая способность фундамента на сваях с ростверком

Учтите, что данный онлайн калькулятор предполагает только расчет материалов и затрат по вашему фундаменту, но не дает возможность просчитать несущую способность фундамента, так как для подобного расчета потребуется геодезия вашего участка, сбор нагрузок и прочее.

Расчет арматуры свайного фундамента калькулятор

Расчет количества материалов столбчатого фундамента

Расчет количества материалов столбчатого фундамента

Это могут быть столбы с круглым или прямоугольным основанием. И с круглой или прямоугольной основной частью.

Укажите размеры в миллиметрах

B — Ширина или диаметр.
H — Высота основной части.

A — Высота основания столба. Если свая без основания, то не указывайте этот размер.
D — Ширина или диаметр основания.

D1 — Длина для прямоугольного основания.
B1 — Ширина для прямоугольного столба.
При круглых сечениях эти размеры в расчете не участвуют.

Габариты столбчатого фундамента

X1 — Количество столбов по ширине, включая столбы по углам.
Y1 — Количество столбов по длине, включая столбы по углам.

S — Если отмечено, то будут рассчитываться столбы, расположенные равномерно под всем домом. Если нет, то столбы только по периметру фундамента.

E — Ширина ростверка.
F — Высота ростверка.
Если расчет монолитного ростверка не требуется, то не указывайте эти размеры.

ARM1 — Количество прутьев арматуры в одном столбе.
ARM2 — Количество рядов арматуры в ленте ростверка.
ARMD — Диаметр арматуры. Указывается всегда в миллиметрах.
Если армирования не требуется, то установите значения в 0.

Укажите количество цемента для изготовления одного кубического метра бетона. В килограммах.
Укажите пропорции для изготовления бетона, по весу. Эти данные различны в каждом конкретном случае.
Они зависят от марки цемента, размеров щебня и технологии строительства. Уточняйте их у поставщиков строительных материалов.

Для расчета ориентировочной стоимости строительных материалов укажите их цены.

В результате программа автоматически вычислит:
Расстояние между фундаментными столбами и их количество.
Объем бетона для одного столба, отдельно для верхней и нижней части.
Количество бетона для ростверка.
Длину и вес необходимого количества арматуры.
Стоимость строительных материалов для устройства монолитного столбчатого или свайного фундамента с ростверком.
Чертежи дадут общее представление и помогут в проектировании свайных фундаментов.


Для бань и домов без подвалов, домов с легкими стенами и домов из кирпича, где применять ленточный фундамент не экономично, часто применяется столбчатый фундамент. Его расчет дело трудоемкое, но с нашей программой подсчеты не отнимут у вас много времени. Все, что вам нужно, это заполнить согласно инструкции соответствующие поля, и вы получите сведения о необходимых для строительства материалах, узнаете их количество и общую стоимость.

Краткая характеристика

Столбчатый фундамент имеет вид столбов, которые объединены при помощи ростверка. Столбы эти располагаются по углам будущего строения, а так же на местах пересечения стен, под несущими или просто тяжелыми стенами, балками и ответственными конструкциями. В тех местах, где нагрузка особенно велика. Ростверк служит для усиления столбчатого фундамента, и имеет вид армированной перемычки между столбами.

Где не стоит применять столбчатый фундамент

Применять столбчатый фундамент не рекомендуется там, где находятся подвижные или слабые грунты, такие как торф или насыщенные водой глинистые грунты. Не стоит применять фундамент этого типа и в зонах, где наблюдается резкий перепад высот.

Преимущества

Столбчатый фундамент имеет ряд достоинств, делающих его оптимальным решением при строительстве частного дома. Он дешевле, чем ленточный или плитный фундамент, экономичнее по расходу строительных материалов и затратам на его возведение, дает меньшую усадку и позволяет сократить общую площадь фундамента. Такой фундамент эффективно противостоит разрушительному воздействию морозного пучения грунта.

Материалы

В зависимости от массы и этажности дома следует подбирать и материалы для изготовления фундамента. Это камень, кирпич, бетон и железобетон. Согласно типу материала подбирается и минимальный размер сечения столбов. Так, для бетонных столбов размер сечения не должен быть меньше 400 мм, для каменной кладки не меньше 600 мм, для кирпичной кладки 380 мм, если она выше уровня земли, и от 250 мм, если использована технология перевязки с забиркой.

Строительство фундамента

Прежде чем приступать к строительству, необходимо выяснить глубину промерзания почвы, вид и состав грунта, чтобы при необходимости устроить его замену, и уровень расположения грунтовых вод для выявления необходимости в дренаже и гидроизоляции. Строительство столбчатого фундамента протекает в 9 последовательных этапов.
1. Подготовительные работы, представляющие собой очистку строительной площадки.
2. Разметка фундамента, когда земельный участок размечается согласно проекту.
3. Рытье ям.
4. Установка опалубки для столбов.
5. Установка арматуры.
6. Заливка столбов.
7. Изготовление ростверка.
8. Постройка так называемой забирки или заграждающей стенки между столбами.
9. Меры по гидроизоляции фундамента.

Важные моменты

Если дом возводится на пучинистых грунтах, то нельзя откладывать начатое строительство. Если оставить пустующий фундамент на зиму, он может деформироваться.
Только что залитые опоры из бетона должны отстояться в течение 30 дней. В этот период нагружать их не рекомендуется.
Для изготовления бетона оптимально подойдет цемент марки М400, а в качестве наполнителя мелкий гравий и крупнозернистый песок.

Расчет столбчатого фундамента

Онлайн калькулятор расчета столбчатого фундамента

Расчет столбчатого фундамента, свайный фундамент с ростверком

Простой онлайн калькулятор рассчитает точное количество требуемых строительных материалов для монолитного свайно-ленточного фундамента. Начните расчет сейчас!

Столбчато-ленточный фундамент

Чаще всего в загородном строительстве используют буронабивные сваи фундамента, которые идеально дополняются монолитной лентой – это самый простой и экономичный способ. Сваи берут на себя несущую функцию, тогда как ростверк (лента) берет на себя соединяющую функцию и таким образом равномерно распределяет нагрузку на столбы. Столбчатый монолитный железобетонный фундамент отлично подходит для пучинистых грунтов, когда земля промерзает и расширяется, при этом строение должно быть легким или средней тяжести. Фундамент на столбах идеальное решения для возведения деревянных, каркасных и дачных домов, а так же гаражей и хозяйственных построек. Столбчатый фундамент лучше не использовать при строительстве каменных или кирпичных домов.

Столбчатый фундамент своими руками

Онлайн калькулятор столбчатого фундамента позволяет вам не только произвести расчет количества столбов, количества арматуры и объема бетона, но и получить наглядные чертежи фундамента с ростверком и полную стоимость буронабивного фундамента с ростверком.

Технология предполагает заливку бетонного раствора в опалубку, для этого нужно заранее пробурить отверстия, при возведении частного дома земляные работы можно провести в ручную, без привлечения бурильной установки. Диаметр сваи рассчитывается из расчета давления, которое будет оказывать вес загородного дома. Сваи фундамента должны быть углублены ниже, чем уровень промерзания грунта в вашем регионе. Бетонные столбы подойдут для любой глубины, они могут быть монолитными, как в нашем случае, важно чтобы их ширина была минимум 400 мм. Асбестобетонные или металлические трубы подходящего диаметра можно залить бетоном, при этом исключаются работы по опалубке. Рекомендуемое расстояние между столбами не более 3 метров.


Несущая способность фундамента на сваях с ростверком

Учтите, что данный онлайн калькулятор предполагает только расчет материалов и затрат по вашему фундаменту, но не дает возможность просчитать несущую способность фундамента, так как для подобного расчета потребуется геодезия вашего участка, сбор нагрузок и прочее.

Расчет фундамента на винтовых сваях: область применения и достоинства свайных оснований, подсчет

Одна из разновидностей фундамента – винтовые сваи, особый тип, применяемый в тех местах, где использование другого вида основания сооружения невозможно. Состоит такая опора из прямого ствола и одной или нескольких лопастей.

На производстве их изготавливают сварным либо литым способом. Название говорит само за себя – сваи ввинчиваются в грунт, создавая будущему дому основу.

Схема свайно-винтового фундамента.

Особенности свайных конструкций

О сфере использования, недостатках и достоинствах, а также о том, как рассчитать количество винтовых свай для фундамента, стоит поговорить подробнее.

Область применения
  1. Как основа для мачт, башен, ЛЭП и прочих высотных конструкций.
  2. Для домов, стоящих на заболоченной и подвижной почвах.
  3. Под легкие сооружения (рекламный щит, ограда).
  4. Для зданий облегченного, каркасного типа (склад, ангар).
  5. Для сооружения причалов, мостов и прочих околоводных конструкций.
  6. Как анкеры под оттяжки.
  7. Временные сооружения, подлежащие разборке в перспективе (аттракционы, ярмарочные павильоны).
  8. Как укрепляющее откосы сооружение.
  9. В качестве фундаментов для крупных теплиц.
  10. Для стоек под шумозаграждающие сооружения и щиты.
  11. Как стойки под фундамент строений, стоящих вблизи исторических памятников, где недопустима вибрация при строительных работах.
  12. В качестве усиления монолитных фундаментов, тогда их лента или плита имеют опорой винтовые сваи, если почва обводнена или есть другие проблемы.
Достоинства свайных оснований

Дом на участке, имеющим большой угол уклона.

  1. Быстрота и безопасность монтажа. Сваи устанавливаются за 1/3 дня.
  2. Нет необходимости трудоемкой подготовки и выравнивания почвы под площадку.
  3. Срок службы свай более 100 лет при безопасной эксплуатации.
  4. Возможность проводить ремонтные работы своими руками.
  5. Благодаря вентиляции, дерево, из которого возведен дом, не будет плесневеть и загнивать.
  6. Монтаж можно проводить в любое время года.
  7. Опоры выдерживают большие нагрузки (до 5 тонн на каждый элемент) по ГОСТ 25100-95.
  8. Работы можно проводить в близости от проложенных коммуникаций, а также в плотно застроенных районах.
  9. Ограничений в типе и уклоне грунта практически не существует. Исключением считаются только скальные породы.
  10. Низкая цена материала и монтажа. Свайное основание #8212; достаточно дешевый вид фундамента .

Обратите внимание! Следует отметить, что данный тип фундаментов не рекомендуется использовать для слишком тяжелых и больших строений. Он оптимально подходит для домов из дерева, газобетона, пеноблоков, а также для небольших кирпичных построек.

Расчет свай

Если вам необходимо монтировать такой тип основы, в первую очередь нужно произвести расчет свайно-винтового фундамента, исходя из нижеследующего.

Учитываемые моменты
  1. Определить свойства почвы, на которой будет располагаться строение.
  2. Подсчитать степень давления здания на грунт.
  3. Рассчитать высоту фундамента .
  4. Определиться с количеством свай.
  5. Рассчитать диаметр стержней.
  6. Посчитать полную стоимость материала и работ.

Чтобы сделать грамотно расчет стоимости фундамента на винтовых сваях, необходимо учитывать, что оптимальным расстоянием между стойками принято считать 2,5/3,0 м. Игнорирование этого правила может привести к преждевременному выходу конструкции из строя.

На фото часть проекта дома на сваях.

Рекомендуется перед проведением работ сделать проект дома, в котором обозначены не только основные, но и дополнительные опоры. Они продлят срок службы строению, создав равномерную нагрузку на плоскость и предотвращая деформацию пола.

Очень полезен при подсчетах калькулятор расчета фундамента на винтовых сваях, его легко найти на сайте. Как пример, стоит рассмотреть подсчет в стандартной ситуации.

Конкретный пример
  1. Определяется вес здания, включая все подсобные и хозяйственные предметы, мебель, отделочные материалы. Стены, кровля, перекрытия, двери, окна, перегородки и прочее.
  2. Для дома из бруса, размером 4×6 м и высотой 3,5 м, возьмем материал с сечением 15×15 см. Допустим, из него выполнены 4 стены, пол с потолком, 2 перегородки. Прибавим вес мебели, печи или камина. Примерная удельная масса получится около 600 кг/м3.
  3. Промежуточный расчет винтовых свай для фундамента выглядит следующим образом: 600×0,15×0,15+(3×6×4+30×3,5)+24×100=4790 кг.
  4. Далее вычисляется нагрузка снега на кровлю. Для этого нужно умножить площадь кровли на 180. Например: 4×6×180=4320 кг.
  5. Считаем нагрузку от ветра: площадь пола умножить на (40+15Н), где Н – высота строения. 24×(40+15×3,5)=2220 кг.
  6. Подсчитываем динамическую нагрузку, где умножаем площадь дома на 350, получив в итоге: 4×6×350=8400 кг.
  7. Суммируем полученные данные, подведя итог в 19730 кг общего веса.

Число свай для среднего здания.

Конечно, данный расчет фундамента из винтовых свай довольно приблизителен. Хотя, существуют и примерные стандарты для дома средней величины, построенного из деревянного бруса. Такое строение будет достаточно прочным при трех сваях на каждую четырехметровую стену и при четырех – на шестиметровую.

Длина свай будет зависеть от типа грунта и глубины залегания подземных вод. В среднем грунте, с запасом промерзания, для нагрузки в полторы тонны и выше на каждую стойку, целесообразно применить опоры длиной от 2,5 метров .

Конечно, нет строго определенных параметров, и инструкция по расчетам будет более точной только в руках специалиста. Профессиональный проектировщик сделает не только чертеж, но и более точные подсчеты.

Но и самостоятельно, все же, можно справиться с задачей, сделав в итоге поправку на ошибки, установив сваи с запасом прочности. Лучше укрепить дом сильнее, чем это нужно, и это будет правильным решением.

Вывод

Программа, которая поможет при расчете основания.

Ответственно подойдя к решению вопроса, используя помощь профессионалов, либо просто калькулятор расчета свайно-винтового фундамента, вы ощутимо облегчите себе задачу. У вас будет возможность построить дом на почве любого типа, причем, строение гарантированно будет высокопрочным. Вы сэкономите и деньги, и время, получив в итоге долговечную опору для постройки.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также как произвести расчет арматуры для ленточного фундамента ).

Источники: http://www.zhitov.ru/pile_foundation/, http://zamer-doma.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta/, http://fundament-expert.ru/operacii/raschet/69-raschet-fundamenta-na-vintovyx-svayax


Комментариев пока нет!

Расчет стоимости свайного фундамента

Точная стоимость после бесплатного аудита участка

По калькулятору можно узнать стоимость типового решения свайного фундамента. Под каждый дом конструкция рассчитывается индивидуально и стоимость может отличаться от расчета калькулятора.

На стоимость свайного фундамента влияет:

Вес дома с учетом снеговой нагрузки. Рассчитывается по проекту дома. Влияет на диаметр свай и лопастей;
Несущая способность грунта. Определяется на основе инженерно-геологического исследования пятная застройки и анализа проб грунта в лаборатории. Виляет на длину свай;
Стоимость доставки материалов на Ваш участок. Сообщите адрес места строительства нашему менеджеру.

Оставьте заявку на бесплатный аудит участка

{«0»:{«lid»:»1572415539285″,»ls»:»10″,»loff»:»»,»li_type»:»ph»,»li_name»:»phone»,»li_req»:»y»,»li_masktype»:»a»,»li_maskcountry»:»RU»,»li_nm»:»phone»},»1″:{«lid»:»1572511231884″,»ls»:»20″,»loff»:»»,»li_type»:»in»,»li_ph»:»Адрес участка»,»li_nm»:»Input»},»2″:{«lid»:»1576810027822″,»ls»:»30″,»loff»:»»,»li_type»:»hd»,»li_name»:»property_cid»,»li_nm»:»property_cid»}}

— Сделаем замеры, выявим место постройки, не нарушающее пожарных и санитарных норм;
— Проверим проект дома на наличие необходимой информации;
— Вынесем границы дома в натуру;
— Оценим работу по подготовке участка к строительству, устройство заезда, нулевой цикл;
— Рассчитаем точную стоимость фундамента под Ваш дом.

— План-схему участка с будущими постройками, элементами благоустройства и с обозначением сторон света. Вы сможете увидеть общую картину и внести коррективы;
— Предварительное заключение по возможным типам фундамента, расчет их стоимости для сравнения;
— Специальное предложение на проведение инженерно-геологических изысканий;
— Предложение по подготовке участка к строительству: отсыпке или выравниванию, расчистке от деревьев и кустарника, устройству заезда, устройству дренажа — при необходимости.

После аудита мы предоставим бесплатно:

Калькулятор расчета свайного фундамента — онлайн расчет столбчатого фундамента

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

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

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

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

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

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

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

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

Разъяснение результатов расчетов

Общая длина ростверка

Суммарный периметр фундамента, включая внутренние перегородки.

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней части ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь боковых поверхностей наружной стороны фундамента, нуждающаяся в утеплении.

Объем бетона для ростверка и столбов

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

Вес бетона

Приблизительный вес бетона при средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

При расчете берется во внимание полный вес конструкции.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

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

Минимальное количество рядов арматуры ростверка

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

Общий вес арматуры

Вес стержней арматуры, вместе взятых.

Величина нахлеста арматуры

Для крепления стержней арматуры внахлёст, используйте данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры включая нахлест.

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Необходимое количество продольных стержней арматуры для каждого столба или сваи.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

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

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Определяется, основываясь на нормативах СНиП.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

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

Общий вес хомутов

Суммарный вес хомутов, которые потребуются при строительстве всего фундамента.

Минимальная толщина доски при опорах через каждый метр

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

Количество досок для опалубки

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

Периметр опалубки

Общая протяженность опалубки с учетом внутренних перегородок.

Объем и примерный вес досок для опалубки

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

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

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

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

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

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

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

По монтажу решетки можно разделить на несколько категорий:

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

По виду материала:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

К достоинствам свайных конструкций можно отнести:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Весь процесс строительства разделен на следующие этапы:

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

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

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

Один пример ↑

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

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

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

(πd2 / 4) * R

Задайте значения всех переменных:

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

Свести все к одной формуле:

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

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

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

N = 100000/2826 = 35,4.

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

Пример второй ↑

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

Fсв = 1962,5? 4 = 7850 кг

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

Пример третий ↑

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

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

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

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

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

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

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

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

Связанные с контентом

Расчет несущей способности сваи — одиночная и групповая сваи

Расчет несущей способности сваи определит предельную нагрузку, которую свайный фундамент может принять в условиях эксплуатационной нагрузки. Эта способность также называется несущей способностью свай.

Устанавливаемые сваи могут быть одиночными или групповыми. Следовательно, расчет нагрузки для одиночной и групповой свай будет другим. Это делается для заданных условий нагрузки или размера фундамента.

Здесь расчет несущей способности как для одиночных, так и для групповых свай.

Расчет несущей способности одной сваи

Здесь необходимо определить вертикальную нагрузку и горизонтальную нагрузку, действующую на сваю.

Расчет вертикальной нагрузки

Рис.1: Вертикальная нагрузка на сваю

Допустимое сопротивление сжатию R ac одиночной сваи обеспечивается концевым подшипником F eb и поверхностным трением для каждого слоя F sf .Таким образом,

Rac = Feb + Total (Fsf) Уравнение 1

Таким образом, максимальная сжимающая рабочая нагрузка, которую может выдержать одна свая, равна ее общему сопротивлению R ac, за вычетом собственного веса сваи W. Таким образом,

Nser уравнение 2

Свая также может выдерживать растягивающую нагрузку. Максимальная рабочая нагрузка при растяжении, которую может выдержать свая, составляет

.

Крыса = Всего (Fsf) + W Уравнение 3

Детали исследования грунта предоставят подробную информацию о концевом подшипнике и величине поверхностного трения.Эти значения получены с помощью испытательных нагрузок и энергетических процедур забивания свай. Эти конечные значения делятся на частный коэффициент надежности от 2 до 3, чтобы получить допустимые значения F eb и F sf .

Расчет горизонтальной нагрузки

Рис.2: Горизонтальная нагрузка на сваи

Двумя основными факторами, ограничивающими горизонтальную вместимость сваи, являются:

  1. Максимальный прогиб конструкции
  2. Конструктивная способность сваи

Максимальная горизонтальная способность для данного прогиба определяется по модулю реакции земляного полотна (кН / м3).Существует несколько методов определения модуля реакции земляного полотна.

Расчет несущей способности свай

Для того, чтобы выдерживать большие нагрузки, сваи располагаются группами. Сваи располагаются группами, что позволяет уменьшить размер и стоимость строительства свайной шапки.

Рис.3.Групповая вместимость сваи

Без помех Несущая способность и требуемые условия забивки достигаются за счет обеспечения минимального свободного расстояния между сваями.Это расстояние будет равно удвоенному диаметру сваи.

Рис.4. Минимальное расстояние между сваями

Общая вертикальная эксплуатационная нагрузка на группу свай не должна превышать грузоподъемность группы, которая определяется по формуле:

Групповая нагрузка = групповая фрикционная способность + несущая способность на конце группы

= 2D (L + K) k1 + BLk2 Уравнение 4

Где k1 и k2 — коэффициенты почвы. Нагрузки на отдельные сваи в группе ограничиваются несущей способностью одной сваи.

Глубокий (свайный) фундамент — расчеты, методы проектирования и строительства

Сваи — это относительно длинные и тонкие элементы, используемые для передачи нагрузок на фундамент через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокий грунт или скалу с более высокой несущей способностью. Метод, которым это происходит, лежит в основе простейшей классификации типов свай. У нас есть два основных типа свай (типы свай):

1.Сваи концевые

2. Сваи фрикционные (или плавающие)

Для обоих типов свай требуется дополнительное различие в зависимости от способа установки.

  1. Забивные (или вытесняющие) сваи: Эти сваи обычно предварительно формуются перед забиванием, подъемом, привинчиванием или забиванием в землю.
  2. Буронабивные сваи: Для этих свай сначала просверливается отверстие в земле, а затем обычно в нем формируется свая.

Эти категории можно разделить на:

Большой рабочий объем

  • Предварительно отформованная — забита в землю и оставлена ​​на месте
    • — массив — древесина / бетон
    • — Пустотелый с закрытым концом — Стальные или бетонные трубы
  • Формование на месте — закрытый трубчатый привод с последующим извлечением, заполнение пустоты бетоном

Малый рабочий объем

  • Винтовые сваи
  • Стальная труба и H-образные профили — (Трубы могут закупориваться и стать большим смещением)

Без смещения

  • Пустота, образованная бурением или выемкой грунта, затем заполненная бетоном.Во время строительства может потребоваться поддержка отверстия, для чего существует два основных варианта.
    • Стальной кожух
    • Буровой раствор

Нагрузки на сваи

На поверхность почвы со стороны вышележащей конструкции могут применяться комбинации вертикальной, горизонтальной и моментной нагрузки. Для большинства фундаментов нагрузки, прикладываемые к сваям, в основном вертикальные. Горизонтальные нагрузки, возникающие из-за ветровых нагрузок на конструкции, обычно относительно невелики и не учитываются.Однако для свай на пристанях, фундаментов опор мостов, высоких дымоходов и морских свайных фундаментов важно учитывать поперечное сопротивление.

Здесь рассматривается только расчет свай, подверженных вертикальным нагрузкам. Анализ свай, подверженных боковым и моментным нагрузкам, является более сложным из-за характера взаимодействия грунт-конструкция. Помимо их способности передавать нагрузки от фундамента на нижележащие пласты, сваи также широко используются в качестве средства контроля осадки и дифференциальной осадки.В этих примечаниях учитывается только предельная осевая нагрузка.

Сваи с вертикальной нагрузкой

Максимальная несущая способность одинарных свай

Общее сопротивление свае можно разделить на составляющие от основания и вала. Рассмотрение статического равновесия дает окончательную производительность как:

P u = P su + P bu — W

P u Предельная несущая способность сваи

P bu = Предельное сопротивление в основании сваи (Базовое сопротивление)

P su = Предельное сопротивление боковому сдвигу на стволе сваи (Сопротивление вала)

Вт = собственный вес сваи

Базовое сопротивление

При анализе поведения сваи предельное сопротивление основания принято выражать как

.

P bu = A b (f b + p o )

A b = Площадь на плане свайного основания

f b = Чистое предельное сопротивление на единицу площади основания

p o = давление вскрыши на уровне основания

Если свая не выступает над поверхностью почвы, выясняется, что вес сваи обычно аналогичен силе, создаваемой давлением покрывающих пород.Таким образом,

W ≈ A b p o

и P u = P su + A b f b

Боковое сопротивление

As = Площадь контакта ствола сваи с почвой

= Среднее конечное сопротивление стороны на единицу площади

В общем, боковое сопротивление будет функцией глубины под поверхностью, потому что как недренированная прочность su (краткосрочный недренированный анализ), так и эффективные напряжения (долгосрочный анализ) увеличиваются с глубиной.Среднее напряжение сдвига можно математически выразить как

где L — длина сваи

Анализ общего напряжения (глинистые почвы)

Для этих почв предельная емкость часто определяется краткосрочным (недренированным) состоянием.

Базовое сопротивление

Это простая проблема несущей способности, то есть

, где qf — предельная несущая способность.Для грунта с fu = 0 предельную несущую способность можно записать как

q f = N c s u + g D = N c s u + p o

Чистое предельное сопротивление просто

f b = N c s u

и предельное базовое сопротивление примерно

P bu = A b (N c s u + p o )

Условно принимать c u = c ub

, где переводник — сопротивление недренированному грунту на сдвиг у основания сваи, при условии, что fu равно нулю.Затем значение Nc можно получить из диаграммы Скемптона (p28 Data Sheets), которая применима для Φu = 0.

При использовании этой таблицы важно проверить отношение длины к диаметру L / D (D / B на диаграмме). Обычно предполагается, что свайные основания можно рассматривать как глубокие фундаменты и что N c = 9. Однако, если L / D меньше 4, N c будет меньше 9, как показано в таблице ниже, и максимальная емкость будет также уменьшена.

Боковое сопротивление

Для оценки бокового сопротивления насыщенных глин используются методы анализа как полного, так и эффективного напряжения.Здесь мы рассматриваем только метод полного напряжения или α-метод.

su (z) = недренированная прочность грунта на глубине z

α = эмпирический коэффициент уменьшения, который зависит от:

  • Тип почвы
  • Тип сваи
  • Прочность почвы (см. Таблицу ниже, лист данных стр.105)
  • Способ установки
  • Время с момента установки

При отсутствии дополнительной информации для оценки α можно использовать приведенную ниже таблицу.

Сообщите нам в комментариях, что вы думаете о концепциях в этой статье!

Вместимость сваи — обзор

Время влияет на изменения осевой нагрузки в глинистом грунте

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Введение

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

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

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

2. Анализ скользящей сваи

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

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


Когда общее сопротивление грунта тела сваи удовлетворяет одному из следующих условий, возможно скольжение сваи: общее сопротивление грунта меньше веса тела сваи; общее сопротивление грунта меньше, чем сила сваи и свайного молота; общее сопротивление грунта меньше силы инерции сваи и свайного молота [11].

3. Расчет сопротивления забиванию сваи
3.1. Расчет сопротивления торца сваи

Сопротивление конца сваи стальной трубной сваи большого диаметра в процессе скольжения сваи может быть получено путем расчета сопротивления грунта кольцевого конца сваи. Из-за различных свойств слоев почвы, несвязные слои почвы и связанные слои почвы используют разные формулы для расчета сопротивления вершине сваи. Для несвязного грунта, такого как песок, сопротивление на конце сваи рассчитывается по формуле Березанцева [12], а расчетная предельная несущая способность кольцевого концевого сечения сваи рассматривается как конечное сопротивление сваи.По расчетной формуле Березанцева сопротивление торца сваи q u в песчаном слое грунта находится где q u — сопротивление торца сваи, кПа; N q и N r — предельные коэффициенты несущей способности фундамента, полученные из угла внутреннего трения φ грунта фундамента; предельный коэффициент несущей способности фундамента приведен в таблице 1 [13]. q D — эффективное перекрывающее давление на уровне основания сваи, кПа; B — диаметр стальной трубной сваи, м; γ — удельная плавающая масса слоя грунта, кН / м 3 .

9070

(°) 0 5 10 35 40 45

0 0.51 1,20 1,80 4,0 11,0 21,8 45,4 125 326
1,0 1,64
1,64 1,64 41,3 81,3 173,3

Для связного грунта, такого как глина, кольцевая секция внизу сваи обеспечивает небольшую несущую способность фундамента.Согласно спецификациям API, его можно рассчитать по формуле q u = N r c u . Сом и Дас [14] предположили, что N r из 9 более подходит для вязкого грунта путем экспериментов и анализа, поэтому сопротивление конца сваи в вязком грунте составляет c u — недренированный сдвиг. прочность, кН / м 2 .

3.2. Расчет бокового трения сваи

Анализируя явление скольжения сваи, можно увидеть, что почва на дне сваи подвергнется сдвиговому разрушению во время процесса проникновения сваи в почву, почва будет формировать реконструированную форму. площади, и соответственно изменится прочность грунта [15]. Это явление приведет к тому, что пластическая прочность грунта будет ниже прочности исходного грунта, а коэффициент бокового трения снизится. Следовательно, статическое трение между сваями и грунтом не подходит для бокового трения свай, и необходимо рассчитать динамическое трение между сваями и грунтом.

Довер и Дэвидсон [8] путем экспериментов и анализа обнаружили, что динамическое боковое трение стальных трубных свай может быть уменьшено в 0,7–0,9 раза в песчаных грунтах. Чжан [16] считает, что в процессе опускания сваи внутри стальной трубы на большой прямой улице образуется грунтовая пробка, в 10 раз превышающая диаметр сваи, а сопротивление трению внутри стенки сваи составляет 50% от трения. сопротивление вне сваи. Следовательно, на основе учета внутреннего трения о стенке сваи статическое трение между сваей и грунтом уменьшается на понижающий коэффициент, и формула динамического трения стальной трубной сваи в песчаном слое грунта получается следующим образом: где α — коэффициент уменьшения сопротивления стороны динамического трения песка и 0.75 более разумно для морских пород и почвы. k — коэффициент давления на фундамент; p 0 — давление вскрыши почвенного слоя, кН / м 2 ; δ — угол трения вне тела грунта.

Расчет сопротивления трению стальной трубной сваи в слое глины также требует снижения прочности грунта. Ли [17] путем анализа и экспериментов обнаружил, что на трение стороны сваи в различных положениях под поверхностью вынутого грунта в разной степени влияют скользящие сваи, разделив глубину проникновения сваи на три затронутые области, а на Рисунке 2 показано изменение бокового трения агрегата в различных пораженных участках.


Как показано на Рисунке 2, кривая a представляет сопротивление трению стороны блока на каждой глубине в конце скольжения сваи. Кривая b показывает боковое трение агрегата на каждой глубине в конце забивки сваи, z — глубина грунта под поверхностью бурового раствора, а H — глубина в конце соскальзывания сваи. В соответствии с соотношением между глубиной z грунта под поверхностью бурового раствора и глубиной H в конце скольжения трубной сваи, трубная свая, входящая в слой грунта, делится на полную зону влияния, зону неполного влияния и неполную зону влияния. зона влияния.

В сочетании с приведенными выше соображениями, когда стальная труба проскальзывает в первый раз, динамическое боковое трение сваи может быть рассчитано с помощью модифицированного метода API, и формула расчета имеет следующий вид: β, — коэффициент сцепления, а c u — прочность на сдвиг без дренажа, кН / м 2 . Когда c u ≥72 кПа, β = 0,5, и когда 24 кПа ≤ c u <72 кПа, β линейно увеличивается в [0.5,1] диапазон.

Для случая вторичного скольжения свай из стальных труб при расчете динамического бокового трения свай в слое глины необходимо учитывать влияние первого скольжения свай на боковое трение свай, а также различные По степени воздействия интервал глубины проникновения сваи разделен на три зоны влияния: полностью пораженная область, частично пораженная область и отсутствие пораженных участков.

(a) Зона полного поражения .Когда z / H <0,5, сопротивление боковому трению в конце скольжения сваи в основном такое же, как сопротивление боковому трению в конце забивки сваи, и это значение очень мало. Эта часть почвы является зоной, наиболее сильно подверженной скольжению сваи, и называется полностью пораженной зоной. Следовательно, сопротивление динамическому трению сваи снижается в 0,075 раза по сравнению с сопротивлением статическому трению, и формула расчета имеет следующий вид: f d — это динамическое боковое трение в слое глины, кН, а f — статическая сторона. трение, кН.

(b) Зоны частичного поражения . Когда 0,5 z / H конец > 0,44, расчетная глубина проникновения сваи мала, расчетная глубина забивки сваи после скольжения сваи мала, и влияние последующей забивки сваи на свойства почвы маленький; модифицированный метод API по-прежнему можно использовать для расчета.② Если z / H конец <0,44, когда расчетная глубина проникновения бурового раствора велика, последующая забивка будет иметь большое влияние на свойства почвы и формулу для расчета динамического сопротивления боковому трению на этот раз выглядит следующим образом.

(c) Нет затронутых территорий . Когда z / H> 0,8, нарушение скольжения сваи относительно грунта в этой области невелико, боковое трение тела сваи игнорируется скользящей сваей, и модифицированный метод API все еще может использоваться для расчета бокового трения тела сваи. Таким образом, формула для расчета бокового трения в этой области имеет вид, когда c u ≥72 кПа, β = 0.5, а при 24 кПа ≤ c u <72 кПа, β линейно увеличивается в диапазоне.

4. Расчет интервала скольжения сваи

На основе анализа механизма скольжения сваи усовершенствован процесс расчета алгоритма существующего интервала скольжения сваи. Сначала рассчитывается сопротивление торца сваи по формуле Березанцева, а затем рассчитывается сопротивление трению с использованием различных коэффициентов понижения в разных зонах влияния.В песчаном грунте сопротивление трению стороны сваи рассчитывается обычными методами. На основе динамического процесса скольжения сваи разработан новый алгоритм интервала скольжения сваи из стальных труб большого диаметра с использованием статического баланса и функциональных принципов.

Когда стальная трубная свая проникает в слой морского грунта, на сваю будет действовать ударное усилие гидравлического молота, собственная сила тяжести, плавучесть, сопротивление торца сваи и трение сваи по бокам. Согласно динамическому опыту, когда гидравлический молот ударяет по трубной свае, мощность трубной сваи и гидромолота принимается равной 1.В 2 раза больше силы тяжести G 1 + G 2 сваи и гидравлического молота [18], поэтому, когда напряженное состояние трубной сваи соответствует следующей формуле, скольжение трубной сваи будет и глубина бурового раствора L трубной сваи при проскальзывании трубной сваи может быть рассчитана по формуле, где F — плавучесть трубной сваи, кН.

По мере продвижения скользящей сваи скорость стальной трубной сваи будет постепенно уменьшаться до нуля под действием сопротивления грунта и плавучести, кинетическая энергия сваи будет рассеиваться, преодолевая сопротивление грунта и плавучесть для выполнения работы, поэтому уравнение энергии можно перечислить по принципу действия, а длину выдвижной сваи можно рассчитать.Формула для расчета работы, совершаемой силой трения на стороне сваи при скольжении сваи: где — работа, выполняемая сопротивлением боковому трению сваи, кДж; B — диаметр стальной трубной сваи, м; x — количество слоев грунта в начале сползания сваи; f mj — сила трения слоя грунта и до образования скользящей сваи, кН; — количество слоев грунта, входящих в интервал скольжения сваи; f mj — сила трения грунта j-го слоя в интервале скользящей сваи, кН; z — расстояние скольжения каждого слоя грунта в интервале скользящей сваи, м.

Согласно методу интегрального исчисления, f mj является кусочной функцией в интервале скользящих свай, поэтому общая формула для расчета сопротивления динамическому трению между слоями глины и песка в интервале скользящих свай выглядит следующим образом : где f md — сила трения глины j -слоя в интервале скользящей сваи, кН; t — толщина соответствующего слоя грунта, м; f ms — сила трения слоя j песка в интервале скользящей сваи, кН; p j-1 — давление вскрыши слоя j-1 грунта, кН; γ j — суровая песчанистость пласта j , кН / м 3 ; p j — давление вскрыши слоя j грунта, кН.

В процессе скольжения трубы работу, выполняемую сопротивлением торца сваи, можно получить, интегрировав другие столбцы формулы Березанцева, и формула расчета выглядит следующим образом: где — работа, выполняемая сопротивлением торца сваи, кДж, а длина погружения свай стальных труб в слой грунта, где они остаются в конце сползания сваи, м.

Плавучесть F f , воспринимаемая стальной трубной сваей, будет постепенно увеличиваться по мере продвижения скользящей сваи, поэтому метод расчета работы, выполняемой за счет плавучести, заключается в плотности воды, кг / м 3 , g — ускорение свободного падения, м / с 2 .

Когда гидравлический молот забивает сваю из стальных труб, происходит рассеяние энергии, обычно корректируемое с помощью коэффициента, поэтому энергия сваи и молота в начале скользящей сваи составляет η E . На основании приведенных выше соображений, согласно закону сохранения энергии, можно сделать вывод, что уравнение энергии сваи удовлетворяет следующему.

Согласно (14), длина L скользящей сваи может быть получена, а интервал скольжения стальной трубной сваи может быть получен путем объединения глубины L трубной сваи в буровой раствор, когда возникает скользящая свая.

5. Проверка инженерного обоснования

Согласно инженерным данным, собранным во время строительства платформы свайного фундамента Ливань в Южно-Китайском море, выбраны приемлемые параметры грунта, и новый алгоритм используется для расчета интервала скольжения свай стальных труб. геморрой. Результаты расчетов сравниваются и анализируются с фактическим интервалом скольжения сваи, а рациональность нового алгоритма проверяется посредством результатов сравнения.

Платформа свайного фундамента состоит из 16 стальных трубных свай, которые равномерно распределены по четырем углам платформы свайного фундамента.Каждая стальная трубная свая весит 643,9 кг, имеет диаметр 2,74 м и длину сваи 158 м. Модель гидромолота — MHU1200s, номинальная выходная энергия — 1200 кДж. Чтобы обеспечить одинаковые свойства грунта вокруг свай из стальных труб, для расчета и анализа были выбраны четыре сваи из стальных труб на одном углу платформы. Анализируя параметры почвы, можно увидеть, что мягкие и твердые слои почвы в слое почвы, где расположена свая из стальных труб, чередуются, а неглубокий слой почвы имеет длинный слой глины, поэтому легко скользить. куча.На глубинах почвы 58,8 м и 108 м снова появляется мягкий слой глины; в это время вполне вероятно возникновение вторичной скользящей сваи или даже третичной скользящей сваи. Параметры грунта в слое почвы, в котором находится стальная трубная свая, приведены в таблице 2.

толщина / м 9070,1 11 111

номер сцепление / кПа угол трения / (°) удельный вес / кН · м −3 высота пола / м сопротивление торца сваи / кН сопротивление динамическому трению / кН сопротивление статическому трению / кН

1 песок средней плотности от мелкого до крупного 2.4 0 39 8,5 3,0 3291,7 39/
2 глина мягкая к твердой 7,9 35
9 259,9/ 1024,1
3 плотный ил 2,3 0 37 8,9 13,2 5944 1126 и твердая глина с прослоями 7.8 70 0 8,6 21,0 519,8/ 1644,2
5 твердая илистая глина 3,6 50
/ 411,9
6 плотный илистый мелкий песок 8,4 0 39 8,5 33,0 9084,6 271.7/
7 плотный илистый мелкий песок 20,3 90 0 8,3 53,3 668,3/ 550701,6 5506 9070 твердый 6,1 80 0 9,0 59,4594/ 1447,9
9 твердая илистая глина 5,4 0 36704 5,4 0 366 64,8 15598,1 582,7/
10 твердая глина 11,4 100 0 8,8 76,2 плотный песчаный ил 3,4 0 36 8,3 79,6 13963,5717/
12 90 илистая глина3 120 0 8,5 108,9 891/ 10587,5
13 плотный песчаный ил 9070

В сочетании с параметрами грунта, выбранными в реальном проекте, сопротивление торца сваи, сопротивление динамическому боковому трению песка и сопротивление статическому трению глины каждого слоя грунта в процессе забивки стальных трубных свай рассчитываются по формулам (1) — ( 7).Из результатов расчетов в таблице 2 видно, что сопротивление торца сваи, воспринимаемое телом сваи в слое песка, больше, сопротивление трению стороны сваи меньше, сопротивление торца сваи в слое глины меньше, а сопротивление торца сваи меньше. сопротивление боковому трению сваи больше. Когда трубная свая просто проникает в слой почвы, сопротивление торца сваи принимает на себя силу тяжести сваи и ударного молотка, что также подтверждает причину скольжения сваи.

В соответствии с расчетным сопротивлением торца сваи и боковым трением сваи каждого слоя грунта в таблице 2, глубина проникновения бурового раствора L трубной сваи при возникновении скользящей сваи рассчитывается по формуле (8), а глубины проникновения бурового раствора L , удовлетворяющие формуле (8), равны 13.3 м, 38,0 м и 64,9 м. Затем по формулам (9) — (11) получается рабочее выражение бокового трения сваи, включая интервал скользящей сваи -1, и определяются три интервала скользящей сваи. С помощью формул (12) и (13) получены выражения сопротивления трению и работы плавучести на конце сваи, содержащем интервал скользящей сваи l . Подставляя приведенные выше выражения в формулу (14), интервал между сваями -1 получается равным 13,7 м, 22,5 м и 17.1м м. Следовательно, в этих фактических рабочих условиях интервал скольжения трубной сваи составляет 13,3 ~ 27 м, 38,0 ~ 60,5 м и 64,9 ~ 84,0 м. Путем сравнения теоретического интервала скольжения сваи и фактического инженерного интервала скольжения сваи получается результат сравнения, показанный на Рисунке 3.


Из результатов сравнения можно увидеть, что глубина входа сваи и интервал первых двух свай в основном соответствуют реальной инженерной ситуации.Есть некоторые отклонения в расчете третьего интервала скольжения сваи, поскольку второе скольжение сваи также влияет на массу грунта и изменяет боковое трение сваи, но третий интервал скольжения сваи меньше теоретической длины расчетного интервала и находится в безопасном диапазоне проектирование свайного фундамента, поэтому теоретический интервал скольжения свай может по-прежнему служить ориентиром для проектирования свайного фундамента, а также подтверждать теорию о том, что при расчете интервала скольжения свай необходимо учитывать влияние скольжения сваи на массу грунта, поэтому новый алгоритм и традиционный метод более соответствуют реальному интервалу скольжения сваи и имеют более высокую точность.Интервал скольжения сваи, полученный с помощью нового алгоритма, в основном согласуется с фактическим интервалом скольжения сваи, и рациональность нового алгоритма проверена.

6. Выводы

На основе анализа и исследования процесса скольжения сваи и его причин были сделаны следующие выводы:

(Когда стальная трубная свая соскальзывает во второй раз, учитывая различную степень влияния скользящей сваи Что касается бокового трения сваи, то боковое трение сваи в слое глины делится на три зоны влияния, а именно: полную зону влияния, половину зоны влияния и зону отсутствия влияния.Использование различных понижающих коэффициентов для расчета бокового трения сваи в различных зонах влияния сделает новый результат расчета более близким к инженерной практике.

(При расчете интервала скольжения стальных трубных свай принцип статического баланса используется для расчета глубины погружения трубной сваи в раствор в начале скольжения, выражения сопротивления боковому трению сваи и сопротивления торца сваи в различных зонах воздействия заносится в список с помощью теории интегрирования, и в соответствии с функциональным принципом приводится уравнение энергии трубной сваи, таким образом получая интервал скольжения стальных трубных свай.

(При проверке инженерного примера диапазон ошибок между результатом расчета первого и второго интервала скользящей сваи нового алгоритма и реальной ситуацией составляет 8% ~ 16% с высокой точностью. Хотя третий результат с некоторым отклонением фактический интервал скользящих свай меньше, чем теоретический фактический интервал скользящих свай, и находится в пределах безопасного диапазона проектирования свайных фундаментов, который по-прежнему может служить ориентиром для проектирования и строительства свайного фундамента морской платформы.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Настоящее исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (№ 41372288) и Проектом фонда научных и технологических инноваций для аспирантов Шаньдунского университета науки и технологий (№ 41372288).SDKDYC180212).

Калькулятор затрат на фундамент | Получите мгновенное ценовое предложение

Оценка затрат на фундамент и сваи может быть сложной задачей, поскольку на окончательную стоимость влияют различные факторы. Наш калькулятор стоимости фондов учитывает как можно больше этих переменных, чтобы получить ориентировочную стоимость.

СВЯЗАТЬСЯ Если вы хотите получить полностью точное предложение для ваших свайных работ

Калькулятор стоимости фундамента: Расчет стоимости ваших фундаментов

Невозможно создать полностью точную калькуляцию затрат до начало работы.Это потому, что условия на месте могут быть не полностью очевидны до тех пор, пока не начнется строительство. Однако многие компании дадут вам общую расценку, которая может выходить за рамки окончательного счета.

В калькуляторе затрат нашего фонда учитывается как можно больше ключевых переменных. Это дает вам представление о потенциальной стоимости фундамента и свай за метр для вашего проекта.

Мы включаем такие параметры, как размер и высота здания, чтобы определить лучший тип фундамента, а также проблемы доступности, которые будут иметь немедленное влияние.

Мы будем рады поговорить с вами, чтобы предоставить более индивидуальную оценку, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы узнать больше о том, как рассчитать стоимость ваших свай или фундаментов.

Какие факторы влияют на стоимость земляных работ и фундаментов?

На стоимость одного метра или квадратного фута фундамента влияют различные факторы, включая размер и доступность.

  1. Первое, что влияет на тип фундамента , требуется вашему зданию.Ленточный фундамент с траншеей из бетона — самый дешевый, а забивной — обычно самый дорогой. Тип здания определит, какой тип фундамента вам нужен.
  2. Следующее, что влияет на стоимость, — это еще одно очевидное. Чем больше площадь , занимаемая зданием , тем больше будет площадь для установки фундамента и, следовательно, будут выше затраты на материалы и рабочую силу.
  3. Стоимость фундамента подвала на квадратный фут, как правило, будет ниже, чем стоимость фундамента для дома или развития бизнеса, просто из-за размера, но другие факторы, не связанные с размером здания, все равно будут влиять на него. .
  4. Доступность строительной площадки влияет на то, насколько легко установить оборудование и материалы и нужно ли вам специальное оборудование. Если участок находится на неровном грунте, может потребоваться выравнивание или дополнительная выемка грунта, а также утилизация грунта . То есть, если вы не решите перераспределить почву для озеленения, что снизит стоимость.
  5. Качество недр также повлияет на стоимость закладки фундамента.Глинистые почвы могут расширяться или сжиматься в зависимости от содержания влаги и могут потребовать дополнительных работ для обеспечения безопасности фундамента. Любое загрязнение участка также повлечет за собой дополнительные расходы на этапе земляных работ.

На что следует обратить внимание при планировании земляных работ

При планировании строительства жилого или коммерческого здания следует учитывать ряд факторов. Использование правильных подрядчиков является основным соображением — ни одно здание не может быть безопасным без правильного фундамента, и чтобы предотвратить задержки и проблемы со строительными нормами и инспекторами, вам нужно правильно начать работу.

Когда дело доходит до устойчивости вашего здания, нет никаких сокращений, поэтому работа со специалистом по земляным работам гарантирует, что вы охватите все свои базы и учтете все условия и требования площадки.

Дизайн недвижимости повлияет на необходимый вам фундамент, поэтому если ваши подрядчики будут общаться друг с другом на ранней стадии, это поможет предотвратить задержки. Если у вас ленточный фундамент и большой объем бетона, планирование заранее, чтобы поставщик бетона мог повернуть грузовики и подготовить грузы в нужное время, чтобы не ждать, пока каждый грузовик пополнится и вернется.

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент — это форма глубокого фундамента для больших и тяжелых зданий, в том числе многоквартирных и офисных. Они могут достигать глубины 20-65 метров. В зависимости от грунтовых условий эти фундаменты могут быть сваями с торцевыми опорами или сваями трения.

Концевые сваи полагаются на слой очень твердого грунта или породы, глубоко залегающий в земле. Сваи будут забиты в этот слой, и нагрузка здания будет передаваться через сваи на этот устойчивый слой.Если нет слоя твердой породы или он слишком глубокий, нам нужно использовать фрикционные сваи. Они передают нагрузку через почву за счет трения.

Узнать больше

Какие еще существуют типы фундаментов?

Мы используем разные типы фундаментов для разных типов зданий. Неглубокий фундамент подходит для небольших зданий, в том числе домов. Они могут быть установлены на глубине всего 1 метр и включают в себя индивидуальные опоры, ленточные опоры, а также плотные или матовые основания.

Отдельные опоры распределяют нагрузки по горизонтали, когда колонны несут нагрузку здания. Бетонная смесь в арматурных каркасах заполняет фундаментные ямы на объекте. Они наиболее подходят для легких конструкций.

В ленточных фундаментах используются траншеи, заполненные бетоном и застроенные до уровня земли с использованием блоков. Строительные нагрузки переносятся по стенам, а не по колоннам. Фундаменты на плотах или матах подходят для условий, когда почва слишком слабая, чтобы поддерживать опоры, и строительные нагрузки необходимо распределять по большей площади.Вес здания распределяется по всей площади здания с помощью бетонной плиты.

Узнать больше

КАК РАССЧИТАТЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ? (СТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)

Предел несущей способности сваи — это максимальная нагрузка, которую она может выдержать без разрушения или чрезмерной осадки грунта.

Несущая способность сваи в основном зависит от трех факторов, как указано ниже:

  1. Тип грунта, в который закладывается свая
  2. Способ свайной установки
  3. Размер сваи (сечение и длина сваи)

При расчете несущей способности сваи для монолитных бетонных свай с помощью статического анализа необходимо использовать параметр прочности грунта на сдвиг и размер сваи.

Грузоподъемность сваи с использованием статического анализа

Свая передает нагрузку в почву двумя способами. Во-первых, за счет сжатия наконечника, обозначенного как «концевой подшипник » или «упорный подшипник »; во-вторых, сдвигом по поверхности, обозначенным как « поверхностное трение ».

Несущая способность монолитных свай в связном грунте

Предел несущей способности (Q и ) сваи в связных грунтах определяется по формуле, приведенной ниже, где первый член представляет собой концевое несущее сопротивление (Q b ), а второй член дает оболочку сопротивление трению (Q s ).

Где,

Q u = Предельная грузоподъемность, кН

A p = Площадь поперечного сечения вершины сваи, м 2

N c = Коэффициент несущей способности, можно принять 9

α i = Коэффициент адгезии для i-го слоя в зависимости от плотности почвы. Он зависит от прочности грунта на сдвиг без дренажа и может быть получен из рисунка, приведенного ниже.

Изменение альфа с когезией

c i = Среднее сцепление для i-го слоя, в кН / м 2

A si = Площадь ствола сваи в i-м слое, м 2

Минимальный коэффициент запаса прочности 2,5 используется для получения безопасной грузоподъемности сваи (Q safe ) от предельной грузоподъемности (Q u ).

Q сейф = Q u /2,5

Несущая способность монолитных свай в несвязном грунте

Предел несущей способности сваи «Q u » состоит из двух частей.Одна часть возникает из-за трения, называемого трением о поверхности или трением вала или боковым срезом , обозначенным как «Q s », а другая — концевым подшипником в основании или на конце носка сваи, «Q b ».

Уравнение, приведенное ниже, используется для расчета предельной несущей способности сваи.

Где,

A p = площадь поперечного сечения свайного основания, м 2

D = диаметр ствола сваи, м

γ = эффективная удельная масса грунта на вершине сваи, кН / м 3

N γ = коэффициент несущей способности

N q = коэффициент несущей способности

Φ = Угол внутреннего трения на вершине сваи

P D = Эффективное давление вскрыши на конце сваи, кН / м 2

K i = Коэффициент давления грунта, применимый для i-го слоя

P Di = Эффективное давление вскрыши для i-го слоя, в кН / м 2

δ i = Угол трения стенки между сваей и грунтом для i-го слоя

A si = Площадь ствола сваи в i-м слое, м 2

Первый член — это выражение для конечной несущей способности сваи ( Q b ), а второй член — это выражение для поверхностного трения сваи ( Q s ).

Минимальный коэффициент запаса прочности 2,5 используется для достижения безопасной прочности сваи (Q safe ) от предельной несущей способности (Q u ).

Q сейф = Q u / 2,5

Важные примечания, которые следует запомнить
8,5 1394,5/
14 твердая глина 19,6 160 0 9,0 131,4 1188/