Расчет количества буронабивных свай для фундамента калькулятор: Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Опубликовано в Разное

17 Апр 1971

Содержание

Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Внимание! В настройках браузера отключена возможность «Использовать JavaSсript». Основной функционал сайта недоступен. Включите выполнение JavaScript в настройках вашего браузера.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

Общая длина ростверка
Площадь подошвы ростверка
Площадь внешней боковой поверхности ростверка
Общий Объем бетона для ростверка и столбов
Вес бетона
Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
Минимальный диаметр арматуры столбов
Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
Величина нахлеста арматуры
Общая длина арматуры
Общий вес арматуры
Толщина доски опалубки
Кол-во досок для опалубки

онлайн калькулятор, какое количество свай нужно, необходимая несущая способностьи подробный монтаж

Фундамент выполняет важную и ответственную функцию, не допускающую никаких сомнений в возможностях или надежности основания.

В этом отношении свайные опорные конструкции позволяют получить полноценный вариант решения проблемы без опасности просадок или деформаций, которые возможны у традиционных видов фундамента.

Особенно ярко эта способность проявляется в сложных условиях, на слабонесущих или обводненных грунтах, торфяниках.

Если традиционные основания базируются на верхних, неустойчивых слоях грунта, то сваи опираются на плотные горизонты, расположенные на значительном расстоянии от поверхности.

Единственной задачей, встающей перед проектировщиком, является грамотный и корректный расчет опорной конструкции.

Содержание статьи

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Параметры, необходимые для обоснованного выбора свайного фундамента, можно разделить на две группы:

Измеряемые.

Расчетные.

К измеряемым могут быть причислены все свойства грунта на данном участке:

Состав слоев.
Уровень залегания грунтовых вод.
Особенности гидрогеологии, возможность сезонного подтопления, подъемы и понижения водоносных горизонтов.
Глубина залегания и состав плотных слоев.

К расчетным параметрам относятся:

Величина нагрузки на основание.
Несущая способность опоры.
Схема расположения стволов.
Параметры свай и ростверка.

Указаны только самые общие параметры, в ходе создания проекта нередко приходится рассчитывать большое количество дополнительных позиций.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — ответственная и очень сложная задача. Ее решение можно поручить только грамотному и опытному специалисту, имеющему соответствующую профессиональную подготовку и квалификацию. Кроме того, заказ на выполнение расчета должен быть оформлен официальным порядком, чтобы проектировщик нес полную ответственность за результат своих действий. Проект, составленный неформальным порядком, может стать приговором как самой постройке, так и людям, проживающим в ней.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

Тип грунта определяется по результатам бурения пробной скважины. Она имеет глубину до появления контакта с плотными слоями, или до момента погружения на достаточную глубину для установки висячих свай.

Некоторую информацию можно получить в местном геологоразведочном управлении, но она будет усредненной и не сможет дать максимально полные данные о качестве и параметрах грунта на данном участке.

Участок способен иметь специфические инженерно-геологические условия, не свойственные данному региону в целом, поэтому всегда следует производить специализированный геологический анализ.

Глубина промерзания грунта — табличное значение, которое находят в приложениях СНиП.

Существует специальная карта, на которой все регионы России разделены на специальные зоны, обладающие соответствующей глубиной промерзания.

Тем не менее, в действующем ныне СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» имеется методика специализированного расчета глубины промерзания, производимого по теплотехническим показателям грунта и самого здания.

Как найти нагрузку на основание

Нагрузка на фундамент определяется как суммарный вес постройки и всех дополнительных элементов:

Стены дома.
Перекрытия.
Стропильная система и кровля.
Наружная обшивка, утеплитель.
Эксплуатационная нагрузка (вес мебели, бытовой техники, прочего имущества).
Вес людей и животных.
Снеговая и ветровая нагрузка.

Производится последовательный подсчет всех слагаемых, после чего вычисляется общая сумма. Затем необходимо увеличить ее на величину коэффициента прочности.

Необходимо решить, возможны ли какие-либо дополнительные пристройки или дополнения, увеличивающие вес дома и изменяющие величину нагрузки на основание. Если подобные изменения входят в планы, лучше сразу заложить их в несущую способность фундамента, чтобы упростить себе задачу в будущем.

От каких факторов зависит шаг?

Минимальным расстоянием между двумя соседними винтовыми сваями является двойной диаметр лопасти.

Максимум ограничивается несущей способностью опор и жесткостью ростверка, испытывающего нагрузку от веса дома.

Каждый пролет между опорами можно рассматривать как балку, жестко закрепленную с двух концов.

Тогда величину нагрузки необходимо рассчитать таким образом, чтобы балка не была деформирована или разрушена, а прогиб в центральной точке не превышал допустимых значений.

На практике обычно поступают проще — на основании многочисленных расчетов и эксплуатационных наблюдений выведено максимальное расстояние между соседними сваями, равное 3 (иногда — 3,5) м.

Эту величину считают критической, если по несущей способности опор получаются пролеты больше 3 м, то добавляют 1 или несколько свай для уменьшения шага.

Пример вычисления необходимого количества опор

Для простоты примем общий вес дома со всеми нагрузками равным 30 т. Это приблизительно соответствует весу одноэтажного брусового дома 6 : 4 м, расположенного в средней полосе со снеговой нагрузкой до 180 кг/м2.

Определяется несущая способность одной сваи. Площадь опоры (лопасти) при диаметре 0,3 м составит 0,7 м2. (700 см2). Несущая способность грунта обычно принимается равной среднему арифметическому от значений всех слоев, встречающихся на участке. Допустим, она выражается в 3-4 кг/см2. Тогда каждая свая сможет нести 2,1-2,8 т.

Получается, что для дома в 30 т надо использовать 11-15 свай. Помня о необходимости иметь запас прочности, принимаем максимальное значение. Схему размещения можно принять как свайное поле из 3 рядов по 5 свай в каждом.

Глубину погружения и, соответственно, длину свай принимаем равной глубине залегания плотных грунтовых слоев.

Она определяется практически, методом пробного погружения сваи или бурением скважины.

Пример расчета буронабивной основы

Прежде всего следует вычислить несущую способность одной сваи. Для примера возьмем наиболее распространенный вариант — диаметр скважины 30 см, несущая способность грунта составляет 4 кг/см2. По таблицам СНиП определяем, что несущая способность на песках средней плотности составит около 2,5 т.

Затем производится подсчет общего веса дома. Он делается по обычной методике, но к нему понадобится прибавить вес ростверка, для чего следует вычислить объем ленты и умножить его на удельный вес бетона.

После этого нагрузку на сваи делят на несущую способность единицы и округляют до большего целого значения. Это — количество буронабивных свай, необходимое для дома заданного веса, выстроенного в заданных условиях.

Даже состав грунта редко соответствует лабораторным показателям из-за различных примесей, включений или прочих напластований, изменяющих все параметры.

Поэтому в любом случае надо делать запас прочности, превышающий обычные коэффициенты, заложенные в формулы. Рекомендуется увеличивать его на 10-15%.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Необходимо помнить, что все расчеты производятся по формулам, не учитывающим реальной обстановки на участке.

Основные схемы размещения

Существует несколько разновидностей схем расположения свай:

Свайное поле.
Свайный куст.
Свайная полоса.

Свайное поле представляет собой участок с равномерно распределенными по всей площади опорами.

Используется для жилых или вспомогательных построек, обладающих подходящим весом, этажностью и материалом для использования винтовых свай. Свайные кусты применяются для создания опорной конструкции под точечные объекты — вышки электропередач или мобильной связи, колонны, трубы котельных и т.п.

Свайные полосы служат фундаментом для линейных сооружений — ограждений, заборов, набережных и т.п.

При проектировании схемы расстановки опор учитывается конфигурация, геометрические и функциональные особенности всех элементов сооружения. Нередко используются смешанные, или комбинированные схемы расположения свай, когда совместно со свайным полем наблюдаются участки с кустами и полосами.

Необходимо учитывать, что минимальное расстояние между соседними сваями не должно превышать 2 диаметра, а между соседними рядами — 3 диаметра режущих лопастей. Это важно, так как при погружении грунт теряет свою плотность, на восстановление которой уходит большое количество времени.

Как правильно рассчитать шаг

Расчет шага производится в зависимости от схемы размещения свай и от конфигурации постройки.

Если известно общее количество, опоры расставляются по выбранной схеме — сначала по углам, затем заполняются наиболее нагруженные линии, расположенные под несущими стенами, после чего расставляют оставшиеся сваи по площади комнат для поддержки лаг перекрытий.

Задаче проектировщика является обеспечение максимальной жесткости ростверка, установка опор в точках максимальных нагрузок и равномерное распределение веса дома между остальными стволами.

Для построек обычного типа распределение свай проблемы не вызывает, намного сложнее расстановка опор на сооружениях сложной конфигурации с неравномерным распределением массы элементов.

В таких ситуациях сначала размещают кусты свай под наиболее нагруженными точками, после чего размещают остальные опоры.

ВАЖНО!

В любом случае, необходимо соблюдать минимальные расстояния между соседними опорами, чтобы не снизить удельное сопротивление грунта. В противном случае несущая способность фундамента в данных точках окажется значительно ниже расчетной, что приведет к деформациям или разрушению ростверка и стен постройки.

Оптимальное расстояние

Оптимальное расстояние между сваями — это абстрактное понятие, не имеющее реального числового выражения.

Некоторые источники приводят вполне конкретные значения, но они вызывают больше сомнений, чем полезной информации.

Прежде всего, необходимо учесть нагрузку на каждую опору, которая должна быть меньше предельно допустимых величин.

Кроме этого, необходимо обеспечить такую длину пролетов между сваями, чтобы балки ростверка сохраняли неподвижность и не прогибались.

В этом отношении оптимальное расстояние определяется материалом и размерами ростверка, величиной нагрузки и прочими факторами воздействия.

Поэтому общего оптимального значения расстояния между сваями нет и не может быть. Это величина расчетная, зависит от многих факторов и в каждом конкретном случае имеет собственное значение.

Пример нахождения размеров ростверка

Рассмотрим порядок расчета железобетонного ростверка. Ширина ленты должна быть равна толщине стен.

Если стены дома в 1,5 кирпича, то ширина стен составит 38 см. Такой же будет и ширина ростверка.

Высота ленты при такой ширине должна составить 50 см — это обеспечит необходимую жесткость на прогиб.

Арматурный каркас Будет состоять из двух горизонтальных решеток по 2 стержня 12 мм.

Общий объем бетона, необходимого для отливки, составит 0,5 · 0,38 · 30 м (общая длина ростверка) = 5,7 м3.

Учитывая возможность непроизводительных потерь, лучше заказывать 6 м3 готового бетона марки М200 и выше, или изготовить его самостоятельно прямо на площадке.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с пособием по расчету свайно-ростверкового, плитно-свайного, а также свайно-ленточного фундамента:

Заключение

Большинство пользователей не производит расчет фундамента, так как это слишком сложная и ответственная задача.

Чаще всего для этого привлекают опытных специалистов.

Как минимум, используются онлайн-калькуляторы, позволяющие получить нужные данные быстро и совершенно бесплатно.

Кроме того, такие ресурсы позволяют найти необходимое количество всех материалов и нередко даже рассчитывают их стоимость для монтажа.

Следует учитывать, что всецело полагаться на качество подсчета при помощи неизвестного алгоритма опасно, надо хотя бы продублировать расчет на другом, подобном ресурсе.

В целом, самостоятельный расчет можно производить только для вспомогательных или хозяйственных построек, чтобы не слишком рисковать своим имуществом, здоровьем и жизнью людей.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Как рассчитать буронабивной свайный фундамент для дома

Вопросы экономии на строительстве фундамента могут быть решены путем использования передовых и безопасных решений, которые отличаются меньшей затратой строительных материалов по сравнению с традиционными вариантами оснований. В частности, с каждым годом возрастает популярность буронабивных фундаментов, которые успели зарекомендовать себя с положительной стороны. Но прежде чем приступать к строительству, необходимо провести тщательный расчет буронабивного фундамента. О том, как это сделать своими силами, вы сможете прочитать в нашей небольшой статье.

С чего начать расчет?

Итак, вы уже знаете, какой дом будете возводить на вашем участке. Все, что вам нужно – последовательно пройти через ряд этапов, большая часть которых сводится к проведению аналитической работы:

оценить характер грунта;
просчитать нагрузку от здания;
провести расчет площади фундамента, вернее – площади его подошвы;
определиться с параметрами буронабивных свай и их количеством

Оцениваем качественные параметры грунта

В статье «Расчет фундамента» мы приводили достаточно полную информацию о том, как самостоятельно оценить показатели грунта, а также рассчитать требуемую площадь подошвы фундамента. Там же вы можете посмотреть примерный расчет буронабивного фундамента. Стоит учитывать условие, что буронабивное свайное основание не подходит для участков с высоким УГВ.

Рассчитываем нагрузку от дома

На данном этапе необходимо прикинуть примерную нагрузку от будущего сооружения. Как это сделать, описано в этой статье. По сути, требуется лишь просуммировать массу стройматериалов, которая пойдет на строительство надземной части дома – сделать это несложно, имея в своем распоряжении сводные таблицы со средними значениями удельной массы.

Расчет параметров и количества буронабивных свай

Очевидно, что от параметров опор, в том числе – от площади подошвы каждой сваи, зависит их требуемое количество. Порядок расчетов такой же, как и при расчете столбчатого фундамента. В конце статьи, на которую мы ссылаемся, приведен пример того, как определиться с количеством опор. Не забываем о том, что минимально допустимый шаг между сваями составляет 2 метра, и все опоры необходимо объединить в одну систему обвязкой железобетонным ростверком. Уже на этом этапе можно «на бумаге» провести достаточно точный расчет прочности фундамента – выдержит ли он воздействия, как со стороны здания, так и со стороны грунта?

Сколько бетона и арматуры потребуется на устройство буронабивного основания

На этапе, когда вы определились с количеством буронабивных свай, самое время определить требуемый объем бетонной смеси. О том, как это сделать, мы писали здесь – рекомендуем ознакомиться с этой тематической статьей. Не забываем и про арматуру для фундамента. При желании, вы можете самостоятельно приготовить бетонную смесь прямо на участке – так будет дешевле и, благо, буронабивное основание нетребовательно к срокам заливки: сваи можно заливать так, как вам удобно!

Загрузка…

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.

Онлайн калькулятор бетона для свайного фундамента. Завод «ЭКОБЕТОН» Вологда

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента

Поможет оценить и рассчитать всю материальную часть будущего проекта, в том числе позволит определиться с тем, сколько бетона потребует проект. Он является хорошим подспорьем на этапе планирования. Рекомендуем связаться со специалистами для получения рекомендаций касательно фундаментных работ.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003.

Свайный (или столбчатый) – тип фундамента, при возведении которого сваи (столбы) погружают в грунт на нужную глубину. Их верхушки соединяют между собой, не соприкасающейся с землей непосредственно, железобетонной лентой, которая называется ростверк. Глубина, на которую будут забиты или иным способом погружены опоры, является основным отличием между первым и вторым типами.

Такой фундамент лучше подойдет для строительства в условиях слабых, пучинистых, растительных грунтов, либо в регионах, где земля промерзает на большую глубину. Учитывая возможность забивать сваи в любое время года, данный фундамент находит свое применение в областях с холодным климатом. Помимо этого, свайный фундамент может похвастаться быстротой постройки при минимуме земляных работ, которые ограничиваются бурением нужного количества отверстий или забиванием уже готовых свай. Во втором случае необходима специализированная техника.

Свайный фундамент отличается по геометрии свай, материалу, из которого их изготовляют, способу воздействия на почву, технологии монтажа свай и видам ростверка. Понимание климатических факторов, нагрузок на сваи и свойств почвы помогут выбрать вариант, подходящий под конкретную постройку.

Важно не пытаться производить проектирование самостоятельно в попытке сэкономить и не заниматься самостроем. Работа без контроля со стороны специалистов с профильным образованием и опытом работы может привести к таким плачевным последствиям, как обрушение здания.

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

Расчёт свайного фундамента — это очень важный этап создания проекта будущего дома. Если допустить хотя бы малейшую ошибку срок эксплуатации строения уменьшится на двадцать лет в лучшем случае. При наименее благоприятных обстоятельствах катастрофа может произойти ещё при строительстве.

Если на территории застройки присутствуют неустойчивые грунты, на которых присутствует повышенная влажность, или же какие-либо сложные рельефы, то в таком случае единственно оптимальным выходом будет грамотный расчет свайного фундамента. Основным преимуществом данной конструкции является предельно высокая надежность закрепления даже в относительно слабых грунтах благодаря тому, что опоры погружаются на достаточно большую глубину. Такие конструкции отличаются гораздо большей надежностью и долговечностью, а для их реализации требуется не такое большое количество бетона, но при этом вы должны понимать, что процесс их расчета и возведения является достаточно трудоемким.

Причин для проведения расчёта свайного фундамента можно найти более чем достаточно. Во-первых, правильно смоделированная конструкция обладает большой устойчивостью. Во-вторых, вбивание свай обходится значительно дешевле, нежели, возведение ленточной или плиточной конструкции. В-третьих, при малой несущей способности грунта — свайный фундамент единственно возможный вариант.

Если участок обладает малой несущей способностью, то сделав правильный расчёт, свайного фундамента вам не придётся рыть глубоких траншей, чтобы сделать надёжное основание. Для этого используются винтовые сваи. Но формулы расчёта при использовании таких материалов значительно усложняются.

Виды фундаментов с ростверком

Ростверк представляет собой верхнюю часть фундамента, с помощью которой объединяются в одно целое оголовки свай, и именно ростверк представляет собой опору для будущего здания. Объединение ростверка и свай осуществляется при помощи специализированной сварки или же путем стандартной заливки бетоном.

По способу монтажа ростверки могут подразделяться на несколько категорий:

Ленточные – объединяются только соседние сваи;
Плиточные – связывается каждый отдельный оголовок.

По типу материалов:

Из бетона с арматурой. Под несущие стены осуществляется монтаж свай, а на глубину и ширину ростверка прорываются траншеи небольшой глубины;
Подвесной бетонный. Является аналогичным предыдущему варианту, однако особенностью такого фундамента является то, что бетонная лента не соприкасается с грунтом, а устройство компенсационного зазора при этом предоставляет возможность предотвратить разрыв опор при возникновении значительного колебания грунта;
Железобетонные. Изготовление такого фундамента предусматривает использование двутавра или же широкого металлического швеллера, при этом под несущие стены монтируется швеллер 30, в то время как остальные опоры связываются при помощи швеллера 15-20;
Из дерева. Крайне редкий вариант, который в последнее время практически не используется;
Комбинированный. Здесь используются не только металлические несущие элементы, но и бетон.

Что собой представляют винтовые сваи

Чтобы провести правильный расчёт свайного фундамента необходимо как можно больше узнать об основном материале. Это позволит максимально точно составить проект, основываясь на характеристиках свайных конструктов, а также их свойствах.

Все сваи сверху объединяются ростверком. Его можно сделать как из деревянных, так и из металлических балок. Также можно взять сплошную железобетонную плиту. Но это сильно прибавит веса основной конструкции.

Свайные конструкты для расчёта фундамента можно изготовить как самостоятельно, так и заказать на заводе. При изготовлении непосредственно на месте строительства их основание лучше всего делать плоским.

Чтобы сделать правильный расчёт свайного фундамента знать только площадь конструкции недостаточно. Необходимо учитывать силу трения, что возникает между боковой поверхностью стержня и землёй.

Раньше винтовые сваи часто применяли военные инженеры при постройке фортификационных сооружений. Это было связано с тем, что они позволяют конструкции выдерживать повышенные нагрузки в экстремальных условиях.

Внимание! Свайные конструкты до сих пор незаменимы при создании мостов и переправ.

Основная часть сваи — это ствол. Его диаметр от 80 до 130 мм. Конец в форме острого конуса. На него приваривается лопасть. Это позволяет максимально быстро и эффективно вворачивать свайные конструкты в грунт.

Некоторые сваи идут без оголовка. В таком случае в конце ствола есть отверстие. В него заводится рычаг, который позволяет вращать сваю с нужной скоростью. Эта особенность даёт возможность при необходимости удлинить ствол. Данная опция крайне необходима, когда работы проводятся на нестабильных грунтах.

К преимуществам свайных конструктов можно причислить:

Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
Когда сваи вворачиваются, не образуется ударная нагрузка. Благодаря этой особенности свайные фундаменты можно строить даже в местах плотной застройки, не опасаясь за сохранность ближайших домов.
Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях. Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
Возможность перепланировки. Ни один другой вид фундамента не даёт столько простора для изменений конструкции, как свайный. При необходимости стальной болт можно выкрутить и ввинтить в другое место.

Зная преимущества и особенности свайного фундамента можно провести максимально точные расчёты, усчитав все особенности конструкции.

Рассчитываем расстояние между сваями и глубину их установки

Расчет свайно-винтового фундамента с ростверком включает в себя большое количество моментов, но в первую очередь определяется глубина заложения свай, которая зависит от вида и сложности грунта. В первую очередь, нужно определить нормативную глубину промерзания грунта в вашем регионе проживания, после чего отмерить ниже 20-25 см – это и будет глубина заложения свай.

После того как будут проведены изыскательские работы, нужно будет определить уровень расположения грунтовых вод, а также возможность его колебания в разные сезоны и качественную характеристику грунта на участке. Лучше всего, если проектированием свайного фундамента, а также его обустройством будет заниматься квалифицированный специалист.

Осуществляя расчет количества винтовых свай для фундамента в каждом отдельном случае, следует брать в расчет следующие характеристики:

Насколько прочный используется материал и ростверк;
Какая присутствует несущая способность у грунта, учитывая также уплотнение в процессе установки опоры;
Если присутствуют значительные перепады рельефа, то в таком случае определяется и учитывается также несущая способность основания опоры;
Насколько будут усаживаться сваи под воздействием вертикальной нагрузки;
Какой вес имеет строение с внутренним содержанием;
Какие присутствуют сезонные, динамические и ветровые нагрузки.

Помимо этого, в обязательном порядке нужно учитывать осадку свайного фундамента. Свайный фундамент должен делаться в соответствии с рабочим планом, поэтому лучше всего, если его созданием будет заниматься профессиональный архитектор.

Важно! Расчет, а также последующее проектирование свайного фундамента осуществляется только после того, как будут закончены все изыскательские работы на территории, которые проводит квалифицированный специалист.

Данные для вычислительных формул в данном случае будут выбираться в зависимости от качества почвы и ее типа. Стоит отметить, что расчет свайного фундамента по усадке и деформации обуславливает необходимость в максимально возможной точности выходных показателей.

Как закладывать фундамент на основе расчётов

Чтобы построить правильные расчёты необходимо на месте строительства провести геодезические изыскания. В первую очередь нужно под слабыми грунтами определить глубину залегания слоя, который сможет выдержать вес постройки.

Важно! Необходимо делать расчёт таким образом, чтобы свайные конструкты углублялись в несущий слой не менее чем на половину метра.

Чтобы узнать на какую глубину нужно вкручивать сваи, проводится предварительное бурение. Это позволяет определить, где залегают грунтовые воды. Также нужно учитывать, насколько земля промерзает в зимний период.

Весь процесс строительства условно делится на такие этапы:

Вначале делается разметка и выравнивание. Определяются места, где будут установлены основные сваи. После этого можно монтировать второстепенные элементы. Расстояние между ними должно быть в диапазоне от двух до трёх метров. Стальные болты должны быть под всеми стенами дома.
Завинчивание начинается с угловых свай. В верхнее отверстие стального болта пропускается лом. Чтобы удлинить рычаг на лом надеваются металлические трубы. При вкручивании отклонение от вертикали не может превысить два градуса. Угол наклона в процессе работы контролируется посредством магнитного уровня.
Расчёт свайного фундамента на угловых сваях делается с помощью шлангового уровня. Потом наносятся метки. Они определяют горизонтальную плоскость и нижнюю кромку ростверка.
Вворачиваются оставшиеся сваи.
Глубина вворачивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
Ненесущая поверхность обрезается по обозначенным уровням.
Замешивается цементный раствор. Одна часть цемента к четырём частям песка. Им заполняются сваи.

Правильно проведённые расчёты на уровне планирования свайного фундамента позволяют сделать прочное и надёжное строение.

Примеры расчётов

Расчёт прочности одного элемента позволяет определить, сколько, в общем, понадобится свай для фундамента. В качестве константы возьмём расстояние между столбами в два метра. Мало того, согласно современным архитектурным веяниям опоры должны иметь общий ростверк.

Пример один

Диаметр одного металлического болта 30 сантиметров. Расчётная масса здания сто тонн. В формуле расчёта свайного фундамента особую роль играет несущая способность грунта. Возьмём чаще всего встречающийся показатель в четыре килограмма на сантиметр квадратный.

Важно! Нагрузка не должна превышать несущую способность грунта.

Показатель силы, которая будет действовать на каждую сваю в фундаменте обозначается как Fсв. Расчёт параметра проходит по следующей формуле:

(πd2/4)*R

Уточним значения всех переменных:

π — неизменная величина, бесконечное число, которое для простоты математических исчислений принято обозначать как 3,14.
d — диаметр металлического болта (30 см).
R — радиус

Сведём всё в одну формулу:

Fсв=(πd2/4)·R =707,7·4=2826 кг.

Именно такой вес, в данном грунте сможет выдержать одна свая фундамента. Исходя из этих данных — продолжим расчёт.

Общий вес здания ровно 100 тонн. Эта цифра была взята для простоты исчислений. Перед тем как провести дальнейший расчёт свайного фундамента необходимо привести показатели к одной метрической системе. Переведём тонны в килограммы и получим значение N (количество опор).

N= 100000/2826=35,4.

Конечно же, тридцать пять с половиной опор никто монтировать не будет. Поэтому округляем в большую сторону. Выходит, для того чтобы построить дом массой в сто тонн на грунтах с несущей способностью в 4 кг/м² нужно не менее 36 опор.

Пример два

Чтобы понять алгоритм расчёта свайного фундамента закрепим материал и немного изменим базовые показатели. Расширим основание до 50 сантиметров. Это позволит увеличить практичность всей конструкции. Остальные показатели оставим без изменений.

Fсв=1962,5·4=7850 кг

Проведём расчёт свайного фундамента и получим 13 опор. Как видите, расширение основания позволяет значительно сэкономить на количестве свай, добившись хороших показателей устойчивости конструкции.

Пример три

Расчет свайного фундамента, пример которого вы увидите далее, может использоваться как для легких дачных домов, таки для массивных коттеджей, просто в первом случае используются стандартные винтовые сваи, в то время как при постройке коттеджей нужно будет использовать массивные буронабивные сваи, которые могут выдерживать достаточно серьезные нагрузки.

Для упрощения в примере расчет свайного фундамента осуществляется по винтовым опорам. Стоит отметить, что для таких свай небольшого размера в процессе проведения расчетов не берется в учет бокового трения, которое определяется при возведении тяжелых зданий, которые оказывают на сваи значительное воздействие.

В данном случае будет рассматриваться детальный расчет общего количества свай, а также шага их установки для одноэтажного дома, размер которого составляет 7х7 м:

Изначально определяется общая масса расходных материалов. Предположим, что общий вес крыши, бруса и облицовки будет составлять 27526 кг с учетом снеговой нагрузки;
Размер полезной нагрузки составляет 7х7х150=7350;
Величина снеговой нагрузки составляет 7х7х180=8820;
Таким образом, приблизительная масса нагрузки на фундамент будет составлять 27526+7350+8820=43696 кг;
Теперь полученный вес нужно будет умножить на коэффициент надежности 43696х1.1=48065.6 кг;
Допустим, предусматривается установка винтовых опор, размер которых составляет 86х250х2500. Для того чтобы рассчитать их количество, нужно будет полученную сумму общей нагрузки распределить на ту нагрузку, которая прилагается на каждую сваю. 48065.6/2000=24.03, округляем полученное количество до 24, и получаем точное число нужного нам количества свай;
Для того чтобы установить 24 опоры, нужно будет использовать шаг установки 1.2 метра. Для формирования половых лаг нужно будет использовать еще две дополнительные сваи, которые уже будут располагаться непосредственно внутри дома.

Таким образом, по вышеприведенной технологи вы сможете рассчитать нужное вам количество свай для любого дома вне зависимости от его особенностей.

На видео ниже вы сможете посмотреть, как осуществляется расчет свайного фундамента специалистами:

Итоги

Свайный фундамент — это экономичный и быстрый способ создания базы для постройки. Он позволяет работать при любых погодных условиях, а также даёт возможность возводить строения даже на самых проблемных грунтах.

Расчёт свайного фундамента позволяет заранее определить, сколько необходимо свай для дома определённой массы. При помощи формул, описанных в статье, расчёты можно проводить быстро и точно.

Расчета свайного фундамента, столбчатого фундамента

Онлайн калькулятор по расчету буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов. Определение нагрузки на свайный фундамент.

Выберите тип ростверка:

Параметры ростверка:

Параметры столбов и свай:

Расчет арматуры:

Расчет опалубки ростверк:

Рассчитать

Результаты расчетов

Фундамент:

Общая длина ростверка: 0 м.

Площадь подошвы ростверка: 0 м².

Площадь внешней боковой поверхности ростверка: 0 м².

Общий объем бетона для ростверка и столбов (с 10% запасом): 0 м³.

Вес бетона: 0 кг.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов: 0 кг/см².

Расчет арматуры ростверка:

Расчет арматуры для столбов и свай:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов): 0 мм.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: 0 мм.

Общий вес хомутов: 0 кг.

Опалубка:

Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 0 мм.

Максимальное расстояние между опорами: 0 м.

Количество досок для опалубки: 0 шт.

Периметр опалубки: 0 м.

Объем досок для опалубки: 0 м³.

Примерный вес досок для опалубки: 0 кг.

Дополнительная информация о калькуляторе

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного (свайного и столбчатого) ростверкового фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, диаметра арматуры, ее количества и объема расходуемого бетона. Для определения подходящего типа конструкции фундамента обязательно проконсультируйтесь со специалистами.

Обратите внимание! В расчётах используются нормативы, приведенные в ГОСТ Р 52086-2003, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Данный тип фундамента основывается на сваях или столбах, поэтому его также часто называют столбчатым либо свайным. Глубина установки и несущая способность отличает сваи от столбов.

Вершины столбов или свай связывают между собой сплошной железобетонной лентой, так называемым ростверком. Между ростверком и поверхностью земли остаётся воздушная прослойка некоторой высоты.

Основная причина для выбора ростверкового фундамента – глубокое промерзание или слабость грунта. Этот тип фундамента востребован в местах, где из-за погодных условий другие виды фундамента создавать проблематично. Забивка свай не зависит от климата, что является несомненным преимуществом ростверковой технологии. Другой её плюс – высокая скорость возведения сооружений, поскольку сваи можно подготовить заранее, а их вбивание – ускорить, пробурив в земле отверстия.

На тип ростверкового фундамента влияет материал и форма свай, характер действия на грунт, способы установки и виды непосредственно ростверка. Трудно давать типовые рекомендации, не зная самого сооружения и специфики местности, где оно строится. Перед началом проектирования следует учесть климат местности, свойства грунта, расчётные нагрузки. Безусловно, лучше всего обратиться к специалистам и последовать их рекомендациям, так как есть риск «доэкономиться» до деформации или разрушения будущего строения. Чтобы этого избежать, советуем внимательно ознакомиться с данным калькулятором. Он поможет вам рассчитать расходы при возведении стандартных конструкций и обдумать составляющие будущего фундамента.

Вы можете задать вопрос или предложить идею по улучшению данного калькулятора. Будем рады вашим комментариям!

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ростверка

Внешний периметр ростверка, включая длину внутренних перегородок

Площадь подошвы ростверка

Площадь нижней поверхности ростверка, которая нуждается в гидроизоляции.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Площадь наружной поверхности фундамента, которая нуждается в утеплении специальными материалами.

Общий объем бетона для ростверка

Суммарный объём бетона, нужный для полной заливки фундамента с обозначенными вами параметрами. При заказе бетона возьмите запас приблизительно в 10%. При заливке могут возникнуть уплотнения, ведущие к повышенному расходу, а доставка может привезти несколько меньший объём, чем вы заказали фактически.

Вес бетона

Примерный вес бетона, который понадобится вам для фундамента. Рассчитан для бетона средней плотности.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

Давление, которое фундамент оказывает на почву в основании свай или столбов.

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры для ростверка

Рассчитывается с учётом содержания продольной арматуры в площади сечения ростверка и нормативов СНиП.

Минимальное количество рядов арматуры для ростверка

Количество стержней продольной арматуры в верхнем и нижнем поясах ленты ростверка, необходимое для предотвращения естественной деформации ленты силами растяжения и сжатия.

Общий вес арматуры

Вес арматурного каркаса.

Величина нахлеста арматуры

При креплении отрезков стержней внахлест следует использовать данное значение.

Длина продольной арматуры

Общая длина арматуры для всего каркаса (с учетом нахлеста).

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Число продольных стержней арматуры располагаемое в каждом столбе или свае.

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Предельный минимальный диаметр арматуры столбов, исчисляется в соответствии с нормативами СНиП.

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Минимально допустимый диаметр поперечной арматуры в соответствии с нормативами СНиП исходя из заданных параметров.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Максимальный шаг хомутов, при котором арматурный каркас будет должным образом выполнять свою функцию. Следует использовать данное значение, либо уменьшить шаг хомутов.

Общий вес хомутов

Общий вес хомутов, необходимых при строительстве фундамента.

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор. Опалубка рассчитывается для ростверка.

Количество досок для опалубки

Количество материала для опалубки заданного размера. За основу берется доска длиной 6 метров.

Периметр опалубки

Общий периметр опалубки для ростверка, включая внутренние перегородки.

Объем и примерный вес досок для опалубки

Требуемый объем пиломатериала для опалубки в кубических метрах и килограммах.

Бесплатный калькулятор бетонных оснований | SkyCiv

Этот калькулятор расчета бетонных оснований помогает инженерам проектировать фундаменты для опор, комбинированных опор, свай и т. Д. Программное обеспечение включает в себя расчеты опрокидывания, скольжения, конструктивных коэффициентов полезности (односторонний сдвиг, двухсторонний сдвиг, изгиб X и изгиб Y ) и многое другое — согласно AS 3600 и ACI 318. Бесплатный инструмент также рассчитает объем бетона в вашей конструкции.

Этот онлайн-калькулятор фундаментов представляет собой упрощенную версию нашего программного обеспечения для проектирования фундаментов / опор, которое способно выдерживать большее количество нагрузок и типов фундаментов, включая комбинированные опоры и несимметричные изолированные опоры.Просто начните с выбора кода дизайна и начните с добавления или редактирования размеров вашего фундамента с помощью параметров ширины, высоты и глубины. Фигура автоматически обновится.

Этот простой в использовании инструмент поможет инженерам рассчитать ряд важных результатов для изолированных и комбинированных опор. К ним относятся опрокидывание, требования к размерам, скольжение, давление грунта, коэффициенты прочности на сдвиг и изгиб в одном и двух направлениях. Это дает инженеру хорошее представление о том, пройдет ли фундамент или нет.Калькулятор оснащен интерактивной графикой, несколькими типами нагрузки, встроенным армированием и мощным отчетом о расчетах. Некоторые из этих функций заблокированы в бесплатной версии, но не стесняйтесь проверять нашу страницу программного обеспечения Foundation Design для получения дополнительной информации о функциях и возможностях полных версий.

С помощью этого калькулятора фундамента общего назначения можно также рассчитать бетонные сваи и фундаменты свайных крыш. Это может быть разработано в контексте ACI 318 или AS 3600 (и AS 2159 для почвы).Это программное обеспечение для бетонных свай будет отображать результаты проверки осевого изгиба, концевого подшипника, изгиба *, бокового * и сдвига *. Примечание: любые результаты, отмеченные звездочкой (*), доступны только в платной версии.

Наряду с расчетными коэффициентами опрокидывания, скольжения и бетона калькулятор также рассчитает объем бетона в подушке. Результат вернет кубические метры бетона для метрической системы и кубические футы для британской системы единиц. Этот калькулятор оценивает количество бетона, необходимого для ваших изолированных опор, для быстрого выполнения расчетов и оценок габаритов.

Дальнейший проект фундамента можно рассчитать с помощью нашей полной версии Foundation Design Software. Это программное обеспечение позволит рассчитывать бетонные опоры ACI 318 и AS 3600 (также известные как бетонные опоры) с полной нагрузкой и результатами. Сюда входит подробный отчет о расчетах и дополнительных конструктивных особенностях. Это программное обеспечение для проектирования фундамента также можно использовать для расчета и проектирования бетонных свай в соответствии с AS 3600 (AS 2159) и ACI 318 с несколькими слоями грунта, дополнительными возможностями загрузки и без ограничений.

SkyCiv предлагает инженерам широкий спектр программного обеспечения для структурного анализа и проектирования облачных вычислений. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся внедрять инновации и совершенствовать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.

Вместимость сваи — обзор

Время влияет на изменения осевой нагрузки в глинистом грунте

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

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

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

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

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

Поэтому очень важно подчеркнуть, что осевая способность сваи с течением времени находится в стадии исследования и разработки, 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.

(PDF) Оценка оседания фундамента буронабивных свай

289

Linas Gabrielaitis et al. / Procedure Engineering 57 (2013) 287 — 293

Поскольку основное назначение фундамента — воспринимать нагрузки от оборудования и передавать эти нагрузки на сваи,

он должен удовлетворять критериям осадки и динамики. Согласно анализу напряжений, вызванных нагрузками, газовое и паротурбинное оборудование

требовало глубокого свайного фундамента.Проектирование глубокого свайного фундамента состоит из трех основных этапов, заказанных

следующим образом:

1. Определение DWL (расчетная рабочая нагрузка) и SWL (безопасная рабочая нагрузка) для одиночной сваи на основе конструктивных характеристик

( SWL — базовая расчетная нагрузка)

2. Получить несущую способность и соответствующие осадки для нескольких длин свай в соответствии с геотехническими параметрами

грунта на месте (исходя из всех грунтовых и лабораторных испытаний, не только CPT).Здесь выбирается наименьшая требуемая длина сваи,

для оптимальной несущей способности (ближайшая выше SWL) с приемлемой осадкой

Для проверки фактического поведения нескольких решеток свай под фундаментной плитой, чтобы получить наиболее равномерную Распределение нагрузки

в головках свай, ближайшем ниже SWL, сводя к минимуму количество свай, но также гарантируя равномерную осадку плиты

, минимальные дифференциальные осадки между сваями и, следовательно, минимизирующие напряжения, вызванные оседанием в плите

При проектировании глубокого свайного фундамента требуемая длина сваи (для данного диаметра сваи) была оценена из

нагрузок надстройки, допустимого напряжения в материале сваи и свойств грунта на месте. Он был основан на следующих этапах

[11–12]:

1. Свойства грунта были определены на основе исследования участка и программы исследования грунта в соответствии с IEC [10] и

Литовские правила

2. Нагрузки на надстройку были получены из производитель газовых и паровых трибун, описанный в публикации [12]. Он

включал расчетную контрольную нагрузку 2500 кН и рабочую рабочую нагрузку 2239 кН

3.Были приняты буронабивные сваи диаметром 880 мм, которые лежали на очень плотном песчаном дне. На основе данных

из предыдущих двух шагов, оценка длины сваи была выполнена по несущей способности сваи и осадки

Этапы 1 и 3 описаны в следующих разделах, поскольку расчет осадки фундамента буронабивных свай

из надстройка — основная цель этой работы. При этом расчет несущей способности буронабивных свай составил

, комплексно проанализированный в предыдущих работах [11–12].

3. Физико-механические свойства почвы

Свойства почвы были определены в результате исследования участка и программы исследования почвы на территории Электренайской электростанции,

Литва. Геологические исследования включали скважины (BH), конусные и динамические испытания (PT) и пробные карьеры (TP).

Всего пробурено 8 скважин глубиной 30 м и глубиной 45 м. Для определения гранулометрического состава, пластичности и плотности по Проктору из пробных карьеров были взяты образцы грунта по заказу

.Проведено 21 испытание конусного зондирования (КЗП) глубиной от

до 15 м. В 4 точках ниже 15 м были проведены точные измерения порового давления (CPTu).

Было проведено 16 испытаний на динамическое проникновение (DPSH) на глубину до 25–35 м. XIII инженерно-геологический

пластов (ЭГЛ) определено на исследуемой территории на основании данных обследования скважин, раскопок

и грунта, а также лабораторных исследований.

Поверхность исследуемого участка выровнена и большая часть площади заменена искусственным грунтом (tplIV), состоящим из

илистого песка (SU, SUo), глины низкой пластичности (TL), глины средней пластичности (TM), илистой глины. (ТУ) и гравийный песок (ГУ). Толщина искусственного слоя почвы

колеблется от 0,5 м до 2,20 м с высотами от 96,0 до 97,9 м. Глубина

лимногляциальных отложений колеблется от 13,20 м до 15,80 м. Высота подошвы слоя колеблется от 82.От 14 м до 84,93 м

высоты. Ниже илистый песок (СУ, СУо) присутствовал до 67,7 м над уровнем моря.

Из исследования инженерно-геологических слоев были обобщены четыре геологических слоя:

1. Глинистые отложения от средних до твердых, TU, TL, TM (глубина этого слоя до 15 м от поверхности)

2. Средняя до крупного илистого песка, плотного (глубина этого слоя до 19 м от поверхности)

3. Песок пылеватый от среднего до крупного, среднеплотный (глубина этого слоя до 25 м от поверхности)

4.Песок алевритовый от среднего до крупного, очень плотный (глубина этого слоя до 30 м от поверхности)

5. Эти четыре слоя использовались при проектировании и расчетах свайного фундамента [11]

Эти четыре слоя использовались в конструкция и расчеты свайного фундамента. Описание этих слоев представлено

на рис. 1.

В нашем случае φ ‘получается из результатов SPT, которые были получены из теста DPSH и описаны в таблице 1. Чтобы применить данные

DPSH, данные N20 DPSH были преобразованы до значений N30 SPT, где N — количество ударов, зарегистрированное в стандартном тесте на проникновение

[9].Согласно Еврокоду 7, N30 был исправлен на (N1) 60. Хотя SPT не рассматривается как усовершенствованный и полностью надежный метод исследования

, значения N дают полезную информацию относительно плотности связных грунтов

и относительной плотности несвязных грунтов. Принятые значения сопротивления сдвигу φ ’вместе со значениями

удельного веса для активной зоны представлены в таблице 1. График изгиба стержня

для свайного фундамента с расчетами

🕑 Время чтения: 1 минута

Чтобы четко понимать график изгиба стержней свайного фундамента, необходимо знать типовые детали армирования свайного фундамента.Свайный фундамент — это распространенный тип глубокого фундамента, используемый для поддержки тяжелонагруженных конструкций, когда рассматриваемый участок имеет очень слабый грунт, который по своей природе сжимается.

План типового свайного фундамента Типичная конструкция свайного фундамента имеет несущую конструкцию, поддерживаемую крышкой сваи, которая, в свою очередь, поддерживается несколькими сваями, как показано на плане и на виде спереди на рисунках ниже.

Рис.1: Устройство свайного фундамента — надстройка, свайная шапка и сваи

Технические характеристики конструкции и детали армирования свайного фундамента На рисунке 2 показаны типовые детали армирования и чертеж свайного фундамента.Детали свайного колпачка в этой статье не объясняются.

Рис.2: Детали свайного фундамента

Вся конструкция ясно видна из рисунка 2. Каркас свай имеет вертикальную арматуру, удерживаемую наружным и внутренним кольцами. К арматуре при свайном строительстве относятся:

Вертикальное армирование
Усилитель наружного кольца
Усилитель внутреннего кольца

Вышеупомянутые детали упомянуты на рисунке 3 ниже. Наружные кольца выполнены в виде спиральных колец, а внутренние — в виде круговых или спиральных стяжек.

Рис.3: Детали поперечного сечения в разрезе A-A на рисунке 2

Длина развертки ‘L _d’ предусмотрена за пределами прохода колонны в заглушку сваи. Рекомендуемая длина анкеровки указывается в нижней части колонны, как показано на рисунке 2. На рисунке:

Длина сваи = 20 м
Диаметр сваи = 0,6 м
Диаметр:
1. Вертикальное армирование = 20 мм — 12 шт.
2. Наружное спиральное кольцо = 8 мм @ 200 мм с / с
3. Внутренние спиральные стяжки = 16 мм @ 2000 мм с / с
Нижняя длина анкеровки = 300 мм
Длина развертки = 40d
Прозрачная крышка = 75 мм

Расчет графика изгиба стержней свайного фундамента

Шаг 1: Длина вертикального армирования В случае графика изгиба стержня колонны или сваи возникает необходимость в притирке стержней для достижения длины сваи (20 м).Следовательно, длина притира, равная 5Dd , предоставляется дополнительно. Следовательно, Общая длина резки для вертикального армирования = длина анкеровки внизу сваи + высота сваи + длина развертки (40d) + длина внахлест (50d) — прозрачная крышка предоставляется внизу. то есть L _v = 300 + 20000 + 40d + 50d -75 = 300 + 20000+ (40 x 12) + (50 x 12) — 75 Общая длина вертикальной арматуры, L _v = 21,3 м Примечание: Во время завязывания стержня рекомендуется завязать его посередине, так как связывание на концах стержня будет подвергаться более высоким значениям напряжения.

Шаг 2: Внутреннее распорное кольцо — количество и длина каждого кольца Здесь мы должны определить длину каждого внутреннего кольца вместе с их номерами. Количество колец (N _r) = [Длина ворса / шаг] + 1 = [20000/2000] +1 = 11 Нет Окружность кольца дает длину каждого кольца. Для этого необходимо определить радиус кольца. Учитывая радиус сваи, прозрачной крышки, радиус наружного кольца: Радиус кольца = [Радиус сваи — прозрачная крышка — диаметр: наружного кольца — диаметр: вертикальной арматуры:] / 2 = [600–75–8–12] / 2 = 252.5мм Следовательно, Длина кольца = 2xpixr = 2 x 3,147 x 252,3 = 1584,4 мм = 1,58 м
Шаг 3: Наружное спиральное кольцо — количество и длина каждого кольца Для каждой спецификации внешнего винтового кольца необходимо определить его радиус. Радиус наружного спирального кольца = [Диаметр стопки — прозрачная крышка] / 2 = [600–75] / 2 = 262,5 мм Длина кольца = 2xpixr = 2 x 3,147 x 262,5 = 1648,5 мм = 1,65 м Количество колец (N _r) = [Длина ворса / шаг] + 1 = [20000/200] +1 = 101 Нет
Шаг 4: График гибки стержней
Спецификация Диаметр стержней (м) №Прутков (м) Длина стержней (м) Общая длина (м)
Вертикальная полоса 12 12 21,3 255,6
Стержень внутреннего кольца 16 11 1,58 17,4
Стержень наружного кольца 8 101 1,65 166,65
Новый метод расчета осадки одиночной сваи и группы свай в мягком грунте
В этой статье математическими методами описана кривая τ -z одиночной сваи.На основе одномерного подобия кривых τ -z получены кривые τ -z одиночной сваи при различных нагрузках. Он изучает распределение осевой силы одиночной сваи, принимая во внимание собственный вес сваи и коэффициент сопротивления концов сваи, и устанавливает расчетное уравнение осадки для одиночной сваи. Эффект взаимного усиления между сваями полностью учитывается, и оседание каждой фундаментной сваи в группе свай рассчитывается с использованием метода сдвигового смещения.Анализ примера показывает, что распределение осевой силы одиночной сваи с учетом собственного веса и отношения сопротивления торца сваи хорошо согласуется с экспериментальными данными. Погрешность осадки одиночной сваи, рассчитанная традиционным методом, составляет 18,52% по сравнению с измеренным значением. Если не учитывать собственный вес и коэффициент торцевого сопротивления, погрешность достигает 2,26%. Однако при их учете погрешность может уменьшиться до 1,64%. Он хорошо применим для расчета осадки группы свай по кривым τ -z одиночной сваи.Кроме того, он может лучше прогнозировать поведение группы свай при оседании в аналогичных условиях.
1. Введение
В последние десятилетия некоторые методы использовались для расчета осадки групп свай. В основном они включают метод эквивалентного фундамента опоры, метод слоистого суммирования, метод передачи нагрузки и метод анализа конечных элементов [1]. По применению этих методов было проведено множество исследований. В методе эквивалентного фундамента сваи и методе слоистого суммирования группа свай и шапка считаются единым целым, что хорошо для расчета общей осадки группы свай.Однако он не может анализировать дифференциальную осадку между сваями в основании свайной группы. Метод передачи нагрузки очень эффективен при расчете осадки одиночной сваи, в то время как он не может учитывать сплошность грунта и взаимодействие между сваей и окружающей почвой, как это используется при расчете групповой сваи. Метод анализа конечных элементов может хорошо описать геометрические характеристики группы свай и конкретные параметры грунта вокруг сваи. Однако из-за сложности моделирования на точность расчета сильно влияет выбор параметров, что в некоторой степени приводит к некоторым ограничениям в инженерных приложениях.
Метод смещения при сдвиге был предложен Куком в 1974 году. Смещение грунта, вызванное напряжением сдвига вала, рассматривается как логарифмическое отношение радиального расстояния от сваи. Взаимодействие между сваями можно рассматривать по принципу суперпозиции. Это простой и эффективный метод анализа реакции сваи на осевую нагрузку [2, 3]. Позже метод сдвигового смещения используется для анализа группового эффекта свай и взаимодействия сваи [4, 5]. Основываясь на методе смещения сдвига, Lin et al.В [6, 7] предложена упрощенная формула коэффициента взаимодействия и установлено матричное уравнение гибкости для расчета осадки свайной группы.
На практике испытания одиночной сваи статической нагрузкой проводились при проектировании фундамента большинства проектов. Это привлекает все больше и больше внимания исследователей к тому, как использовать результаты испытаний одиночных свай для эффективной оценки деформационного поведения групп свай.
В основном исследователи оценивали оседание групп свай через кривую осадки-осадки одиночной сваи.Параметры фундамента получают путем обратного анализа нагрузочного испытания, а взаимодействие между сваями описывается коэффициентом взаимного взаимодействия [8, 9]. Мао и Цзян [10] проанализировали нагрузочные испытания одиночной сваи и получили эквивалентный модуль деформации. Решение Миндлина, решение Буссинеска и принцип суперпозиции использовались для расчета взаимодействия между сваями в группе свай, а программа C ++ была скомпилирована для расчета осадки группы свай.Pan et al. [11] установили модель передачи нагрузки для одиночной сваи, которая аналогична гиперболической функции. Основываясь на методе Рунге-Кутта, они рассмотрели взаимодействие сваи с сваей и предложили улучшенный метод передачи нагрузки для расчета реакции группы свай. Ключом к расчету осадки группы свай одной сваей является анализ взаимодействий между сваями. Более того, учет эффектов взаимного усиления играет очень важную роль при анализе взаимодействий между сваями.Liang et al. [12], Янь и Чжан [13] и Синь [14] рассмотрели влияние самой фундаментной сваи на деформацию грунта и изучили эффект усиления группы свай. Шейл и МакКейб [15] учли эффект усиления разгруженной сваи и рассчитали осадку фундамента свайного плота нелинейным итерационным методом. Осадка свай в групповом свайном основании связана не только с поверхностным трением свай, но и с эффектом взаимного усиления других окружающих свай [15, 16].
Помимо кривой «нагрузка-оседание», кривые τ -z, полученные в результате испытания на статическую нагрузку, также содержат обширную информацию о взаимодействии сваи и грунта. Более того, он может хорошо отражать обратную связь сваи и грунта под осевой нагрузкой. В этой работе аппроксимируются кривые τ -z, полученные в результате испытания при определенной нагрузке, и, таким образом, кривые τ -z при различных нагрузках получаются из них. Принимая во внимание влияние наличия свай на окружающий грунт и эффект взаимного усиления между сваями, оседание группы свай выводится по кривым τ -z одиночной сваи.По сравнению с методом численного анализа предложенный в данной работе метод значительно экономит время расчета, а результаты расчетов хорошо согласуются с тестовым значением.
2. Установка и изготовление одинарной сваи
При различной осевой нагрузке на верхнюю часть сваи, хотя величина бокового трения сваи по глубине разная, ее кривые близки друг к другу в касательном направлении соответствующего бокового трения, когда глубина меняется. Другими словами, развитие бокового трения сваи по глубине при различных уровнях нагрузки имеет определенную пропорциональную зависимость.Они похожи в одномерном направлении. Для описания этого явления было введено одномерное подобие. В этой работе на основе примера функциональные выражения между трением на поверхности и глубиной одиночного ворса получены путем подбора. По одномерному подобию кривых τ -z получены несопоставимые функциональные выражения при различных нагрузках.
Для сверхдлинной сваи в мягком грунте несущая способность, обеспечиваемая концом сваи, очень мала при рабочей нагрузке.Практически вся несущая способность обеспечивается трением о кожу сваи, а оседание вершины сваи происходит почти за счет сжатия тела сваи, что проявляется как чисто фрикционная свая [15, 17]. Поэтому предполагается, что сваи, изучаемые в этой статье, ведут себя как сваи трения.
Испытание на нагрузку на одиночную сваю S3 в многослойных грунтах было получено из Xin [18]. Участок имеет 23,36 метра илистой глины, а толщина рыхлого грунта составляет 52,3 метра. Параметры почв приведены в таблице 1.На рисунке 1 представлена схематическая диаграмма толщи сваи и грунта. Испытательная свая S3 имеет диаметр 1,1 м и длину 88,17 м. Это типичная сверхдлинная свая в мягком грунте. Несущий слой — это умеренно выветренная коренная порода, а осадка вершины сваи составляет 49,52 мм под несущей нагрузкой.
2 ——
№ Название Глубина грунта (м) Плотность (кН / м ³) Содержание воды (%)
1 Заполнение 1.33∼3,82 17,38 43,5
3-1 Ил 10,50∼11,40 15,67 70,1
3-2 64,7
3-3 Глина грязная 20,85∼23,36 17,27 50,5
4-1 Глина 22,4824,36 22,4824,36 Глина 28.47∼30.90 18.20 40.9
5-1 Илистая глина с глиной 31.01∼33.55 19.33 29.9
5-2 Глина 18,55 37
6-1 Глина с алевритовой глиной 38,96∼45,60 19,49 29,6
6-2 Глина
41,938
7-1 Глина с алевритовой глиной 47.46 19.12 30.7
8 Глина с примесью рифа 42.9252.30 9026—
42.9252.30 9026—
9-1-1 Полностью выветренная коренная порода 58.68∼69.52 —— ——
9-1-2 Полностью выветренная коренная порода 75.46∼105.76
9-2 Сильно выветренная коренная порода 84.48∼114,48 —— ——
9-3 Коренная порода с умеренным выветриванием Неуплотненная —— ——
90 В литературе кривые τ -z при разных нагрузках аналогичны. Параметр вводится где — эффективная длина сваи, а z — глубина от верха сваи. В данной работе за значение принимается длина сваи.- величина поверхностного трения при изменении. Полиномиальная функция используется для определения отношения между поверхностным трением и эффективной глубиной при определенной нагрузке. Когда полином имеет шестой порядок в исходной программе, этого достаточно для удовлетворения требований точности подбора. Взяв, например, = 9600 кН, аппроксимирующая функция получается следующим образом:
В (1) — полиномиальный коэффициент [19]. Подгоночная кривая и измеренная кривая показаны на рисунке 2. Как показано на рисунке 2, поверхностное трение сначала увеличивается, а затем уменьшается с увеличением глубины.Сопротивление трению вдоль сваи постепенно увеличивается, и поверхностное трение верхнего слоя почвы предшествует трению нижнего слоя почвы. Это асинхронный процесс. Коэффициент корреляции двух кривых равен 0,9319. Чем ближе значение к 1, тем выше точность аппроксимации кривой.

Нетрудно найти у Xin et al. [18], кривые τ -z при различных нагрузках имеют некоторые общие особенности по глубине. Величина и направление наклона касательной кривых τ -z примерно одинаковы, хотя значения поверхностного трения на одной и той же глубине разные.Подобные ситуации можно найти в других источниках, таких как Zhu et al. [20], МакКейб [21] и Чен [15]. Можно также сказать, что существует одномерное сходство между кривыми τ -z при различных нагрузках. Позвольте быть аппроксимирующей кривой поверхностного трения; — производная кривая поверхностного трения на той же глубине и представляет собой любую малую дифференцируемую функцию. Ниже приводится вывод упомянутых выше членов:
Пусть где h — бесконечно малый параметр.Тогда (2) меняется на
And, где, — соответствующая нагрузка, соответственно. Значение h легко получить по (6). Следовательно, в соответствии с одномерным сходством между кривыми τ -z при различных нагрузках в одном и том же испытании, мы можем получить функциональные выражения между поверхностным трением и эффективной глубиной при любой нагрузке на
. = 12000 кН, подставить, и (1) в (7). Таким образом, функциональные выражения между поверхностным трением сваи и глубиной можно записать как
. Расчетное поверхностное трение по производному уравнению сравнивается с измеренными данными, как показано на рисунке 3.Коэффициент корреляции равен 0,9336, что подтверждает правильность выведенного уравнения.

Коэффициенты корреляции между производной функцией и измеренными данными при различных нагрузках на верх сваи показаны в таблице 2. Чем ближе коэффициент корреляции к 1, тем ближе два типа данных. Из таблицы 2 видно, что при различных верхних нагрузках минимальное значение коэффициента корреляции подгонки составляет 0,8617, а максимальное значение — 0,9745, что указывает на хорошее совпадение рассчитанного и производного значений.
P (кН) 4800 7200 14400 18000 20400 22800 R ² 0,8617 0,9688 0,9622 0,9496 0,9683 0,9742 0,9747 0.9722
Предложенный метод также применялся для различных полевых испытаний [21]. Принимая в данном случае 46 кН. Когда нагрузка на верх сваи принимается как разные значения, производные функции могут быть получены с использованием одного и того же метода. Коэффициенты корреляции R ² показаны в таблице 3. Хорошее соответствие между измеренными значениями и производными кривыми обычно наблюдается из таблицы 3. Более того, надежность предлагаемого метода в этой статье дополнительно доказана.
P (кН) 17 56 30 50
0,9926 0,9265 0,9992
3. Пример реагирования одиночной сваи
Анализируемый случай был представлен Ченом [15].Сверхдлинная фрикционная свая была забита на глубину 67,5 м и имела диаметр 0,85 м. Несущая способность одинарной сваи была рассчитана на 12000 кН. Класс прочности бетона сваи — C50, а модуль упругости принят равным 34,5 ГПа.
Кривые τ -z при различных нагрузках могут быть получены из литературы Чена [15]. Во-первых, полином используется для соответствия функциональным выражениям между трением о обшивке сваи и параметром φ , когда, как показано в следующем уравнении:
На практике конец сваи по-прежнему обеспечивает небольшую несущую способность.При расчете полного поверхностного трения сваи в этом случае вводится коэффициент сопротивления торца сваи β , чтобы учесть силу торца сваи в мягкой зоне. « β » равно силе на конце сваи, деленной на сумму силы на конце сваи и общего поверхностного трения. Предположим, что β = 0,06 здесь при объединении данных испытаний в мягком грунте [22, 23]. Когда верхняя нагрузка = 8400 кН, трение о поверхностный слой сваи может быть выражено следующим уравнением в соответствии с одномерным подобием кривых поверхностного трения при различных нагрузках:
Коэффициент корреляции равен 0.9725 при 9600 кН. И значение равно 0,9568 при 8400 кН. Сравнивая измеренное значение с подгоночной кривой и производной кривой, результаты показаны на рисунке 4. Как видно из рисунка 4, подгоночная кривая и производная кривая в этой статье могут хорошо отражать правило изменения поверхностного трения сваи по глубине. . Кроме того, они хорошо согласуются с экспериментальным значением.

Поскольку сверхдлинная свая имеет большую длину, пренебрежение весом тела сваи во время расчета будет иметь большее влияние на результаты расчета.Поэтому особенно необходимо учитывать собственный вес сверхдлинной сваи. Осевое усилие сверхдлинной сваи можно выразить с помощью первого следующего уравнения, а общее поверхностное трение вдоль сваи можно рассчитать с помощью второго следующего уравнения. Таким образом, мы можем легко получить осевую силу на разной глубине вдоль сваи. Без учета собственного веса сваи рассчитываются распределения осевой силы по направлению глубины и сравниваются с экспериментальными данными, как показано на рисунке 5: где Н, — осевое усилие сваи. куча; — действующая нагрузка на верхушку сваи; — собственный вес тела сваи; T — полное сопротивление трения в диапазоне от 0 до z .

Как видно из рисунка 5, осевое усилие сваи постепенно уменьшается с увеличением глубины. Осевое усилие в верхней части тела сваи уменьшается очень медленно и постепенно увеличивается по мере увеличения глубины. При нагрузке на верх сваи 120,00 кН погрешности осевого усилия на глубинах 37,2 м и 66,2 м без учета собственного веса сваи составляют 3,4% и 24,56% соответственно. После учета веса сваи погрешность уменьшается до 0.75% и 11% соответственно. Это ближе к экспериментальным данным распределения осевой силы при учете собственного веса сверхдлинной сваи. Поэтому совершенно необходимо учитывать собственный вес сваи при анализе осадки сверхдлинной сваи и распределения усилий вдоль сваи.
Поскольку нагрузка на верх сваи и вес сваи являются постоянными величинами, ключом к вычислению осевой силы N является расчет полного сопротивления трения T согласно (11).Значение T получается на основе подгоночного полинома. Из рисунка 4 видно, что эффект моделирования бокового трения немного хуже, чем в нижней части сваи, когда он находится в диапазоне от 0 до 0,4. Это также приводит к ошибке полного сопротивления трения T , пока оно находится между 0 и 0,4. Следовательно, погрешность осевой силы N немного больше при рассмотрении около глубины 0–28 м на рисунке 5. Однако это не влияет на общую согласованность расчетной осевой силы с экспериментальными данными, если принять во внимание.
На практике сверхдлинные сваи чаще всего представляют собой сваи трения. Однако конец сваи также несет часть силы. На рис. 6 показано сравнение распределения осевой силы с учетом и без учета коэффициента торцевого сопротивления сверхдлинной сваи, а также измеренного значения. Из рисунка 6 также видно, что осевое усилие сваи значительно меньше экспериментального значения без учета отношения концевых сопротивлений β . Так как нагрузка на верх сваи составляет 120,00 кН, погрешности осевого усилия на глубине 37.2 м и 66,2 м без учета коэффициента торцевого сопротивления составляют -3,4% и -38,08% соответственно. Погрешности после учета коэффициента сопротивления концов уменьшаются до 0,21% и 8,5% соответственно. Следовательно, в этой статье анализ распределения осевой силы с учетом коэффициента концевого сопротивления β более соответствует реальным условиям. Расчетная осевая сила также больше соответствует экспериментальному значению.

Осадка сваи под осевой нагрузкой в основном складывается из сжатия тела сваи и грунта в конце сваи.На практике нагрузка на конец сваи очень мала. Нагрузка на верх сваи в основном воспринимается поверхностным трением, которое в основном проявляется в виде сваи трения. Чжан [24, 25] провел множество исследований сверхдлинных свай. Согласно результатам экспериментов, сжатие тела сваи составляет большую часть общей осадки, и эта доля может достигать более 80% при предельной нагрузке. В условиях глубоких мягких грунтов это явление более распространено. Осадка одиночной сваи в основном происходит из-за упругого сжатия сваи, поэтому оседание грунта в конце сваи при анализе не учитывается.Основываясь на классическом законе сжатия стержня Гука, мы можем рассчитать осадку одиночной сваи при осевой нагрузке по следующему уравнению: где E — модуль упругости тела сваи. — площадь поперечного сечения сваи.
В таблице 4 сравниваются расчетные значения упрощенного метода расчета в коде, метода в данной работе и эксперимента. Видно, что ошибка между упрощенным методом расчета в коде и измеренным значением составляет 18,52%.Когда коэффициент конечного сопротивления β не учитывается, ошибка между расчетным методом в этой статье и экспериментальным значением составляет 2,26%. Однако ошибка уменьшается до 1,64%, если принять во внимание отношение концевых сопротивлений β , что показывает хорошее согласие с экспериментальным значением. Традиционный метод предполагает, что распределение осевой силы вдоль сваи подобно перевернутому треугольнику. Это предположение означает, что конец сваи не подвергается воздействию силы, что приведет к большой ошибке в расчетах.Метод, представленный в этой статье, учитывает силу, воспринимаемую концом сваи, и расчетное значение немного больше, чем измеренное значение, что указывает на его безопасность в реальной инженерии.
Измеренное значение Метод кода β = 0 β = 0,06
7 Группа
4.1. Вывод группы свай
Используя кривую τ -z для одиночной сваи, можно получить функциональные выражения между трением о поверхностном слое сваи и глубиной сваи фундамента в группе свай.Полностью учитывая взаимное усиливающее действие свай в группах свай, таким образом определяется деформационное поведение сваи фундамента.
Усиливающий эффект в группе свай в основном вызван напряжением сдвига на стороне сваи. В этой статье напряжение сдвига на стороне одиночной сваи связано с напряжением сдвига на стороне фундаментной сваи в группе свай. Конкретный анализ выглядит следующим образом:
Когда свая i существует независимо и осевая нагрузка приложена к вершине сваи i , принимается поверхностное трение на глубине z сваи i .В то же время, в приведенном выше случае, когда существует соседняя свая j и верхняя часть сваи разгружена, поверхностное трение в грунте вокруг сваи i передается радиально наружу на основе режима сдвига тонкого кольца концентрического цилиндра. . Тогда поверхностное трение сваи j на той же глубине можно записать в виде следующего уравнения согласно Рэндольфу и Уорту [26]: где — расстояние между центрами сваи i и j .- радиальное расстояние от центра сваи до точки, в которой трением сдвига, вызванным сваей, можно пренебречь. Его значение можно принять по Линю и Даю [7].
Наличие сваи j приведет к возникновению силы реакции с той же величиной, но в противоположном направлении. Сила реакции будет передаваться в радиальном направлении и прилагаться к свае и , что заставит сваю и произвести сужение вверх. Подставив в (14), таким образом, уменьшение поверхностного трения о сваю i можно вычислить по следующему уравнению:
Свая i не имеет нагрузки, в то время как осевая нагрузка приложена к свае j ; напряжение сдвига сваи j передается в радиальном направлении, так что свая i создает пассивное напряжение сдвига, а именно, которое имеет направленное вниз.Величина может быть представлена следующим уравнением:
Между тем, из-за усиливающего действия сваи j на сваю i , возникнет уменьшение напряжения сдвига сваи i вверх. Подставляя в (14), величина уменьшения напряжения сдвига, может быть выражена как
. Тогда полностью учитывается влияние наличия сваи и взаимного усиливающего эффекта между сваями на поверхностное трение.Кожное трение фундаментной сваи и в группе свай можно выразить следующим уравнением:
Приняв и обобщив (18) на группу свай, тогда, где представляет количество свай в зоне воздействия.
Подставив (19) в (12), можно получить общее поверхностное трение фундаментной сваи в группе свай:
Затем, подставив (20) в (13), оседание фундаментной сваи i в группа свай « может быть записана как
Когда известна верхняя нагрузка Q на заглушку группы свай и заглушка является жесткой, оседание каждой фундаментной сваи может быть получено по следующему уравнению:
Когда заглушка является гибкой , для расчета осадки каждой фундаментной сваи будет принято следующее уравнение (23):
4.2. Пример из практики ответа группы Pile
О первом случае сообщили Мао и Цзян [10]. Юго-западный университет Цзяотун и Центральный Южный университет провели испытания на статическую нагрузку одиночной сваи и испытания группы свай на свайном фундаменте № 505 на участке озера Янчэн высокоскоростной железной дороги Пекин-Шанхай. Несущая площадка имеет ширину 6,8 м, длину 10,5 м и толщину 2 м. В свайном фундаменте всего 10 свай, при этом каждая свая имеет диаметр 1 м и забивается до глубины проникновения 55.5 мес. Прочность бетона тела сваи C30. Схематическая диаграмма расположения свай показана на следующем рисунке 7. Здесь сваи 1, 2, 7 и 8 определены как угловые, сваи 3, 4, 5 и 6 определены как краевые сваи, а оставшиеся сваи 9 и 10 определены как центральные сваи. Поскольку свайный фундамент в данном случае представляет собой симметричную конструкцию, силы и осадки сваи в одном и том же месте также одинаковы.

Во-первых, функциональная зависимость между поверхностным трением и параметром φ одинарной сваи получается путем подгонки, когда максимальная нагрузка составляет 1380 кН.Коэффициент корреляции между подгоночным значением и измеренным значением составляет 0,90. Получив взаимосвязь между поверхностным трением и параметром φ при различных нагрузках и сравнив с измеренным значением, результаты показаны на рисунке 8. Когда верхняя нагрузка одиночной сваи составляет 920 кН и 1840 кН, коэффициенты корреляции между производное значение и измеренное значение равны 0,9682 и 0,9874 соответственно. Нетрудно сделать вывод, что метод, описанный в этой статье, может лучше предсказать взаимосвязь между поверхностным трением и глубиной при различных нагрузках.

Вертикальная нагрузка свайного фундамента всего 15 984 кН. Влияние грунта на днище цоколя в расчетах не учитывается. Модуль упругости сваи принят равным 30 ГПа. Подставив соответствующие параметры в указанную выше формулу, результаты расчетов показаны в Таблице 5.
18,39 22,06 22,94
Погрешность (%) 0 −18,52 −2,26 1,64

3

Метод Нагрузка на угловую сваю (кН) Нагрузка на краевую сваю (кН) Нагрузка центральной сваи (кН) Осадка (мм)
Расчетное значение [10] 1894.04 1444.04 1314.04 3,4
Расчетное значение 1704,97 1581,33 1419,38 2,91 — Измеренное значение —
Из таблицы 5 видно, что тренд распределения нагрузки угловой сваи, краевой сваи и центральной сваи, рассчитанный в этой статье, согласуется с Мао и Цзян [10].В данной статье расчетная осадка свайного фундамента составляет 2,91 мм, а погрешность измеренного значения осадки составляет всего 6%. Результаты расчетов имеют хорошую точность.
5. Выводы
В данной работе исследуется картина распределения поверхностного трения по глубине одиночной сваи при испытании на статическую нагрузку путем подбора кривой τ -z одиночной сваи для получения функциональных выражений между поверхностным трением сваи и глубина. На основе одномерного подобия кривых τ -z одиночной сваи можно получить функциональные выражения между поверхностным трением и глубиной одиночной сваи при других осевых нагрузках.
Проанализировано влияние собственного веса и коэффициента торцевого сопротивления на распределение осевых сил сверхдлинной сваи. Результаты показывают, что погрешность осевой силы с учетом собственного веса и отношения торцевых сопротивлений намного меньше расчетного результата без их учета. Это больше соответствует фактическому распределению осевой силы с учетом соотношения собственного веса и торцевого сопротивления. Между тем расчетная осевая сила хорошо согласуется с экспериментальным значением.Сравнение данных испытаний с расчетной осадкой одиночной сваи разными методами показывает, что ошибка между традиционным методом и данными испытаний составляет 18,52%. Погрешность без учета конечного сопротивления составит 2,26%. Если учесть коэффициент конечного сопротивления, ошибка расчета уменьшится до 1,64%. Точность методики расчета, предложенной в данной работе, дополнительно подтверждается.
Полностью учитывая влияние существующих свай на окружающий грунт и эффект взаимного усиления между сваями в группе свай, разработана расчетная модель свай фундамента.Погрешность между измеренным значением и расчетным значением составляет всего 6%. Нетрудно обнаружить, что метод в этой статье имеет хорошую согласованность, сравнив результаты расчетов в этой статье с результатами, полученными Мао и Цзян. Кроме того, он может лучше прогнозировать деформационное поведение группы свай в аналогичных условиях.
Доступность данных
Основные данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.
Конфликт интересов
Все авторы заявляют, что в этой статье нет конфликта интересов.
Выражение признательности
Эта работа была выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (№ 11932010) и Общей программы (№ 11572186).
Свайные фундаменты — Руководство по проектированию, строительству и испытаниям
Свайные фундаменты сооружаются, когда невозможно построить конструкцию на фундаменте мелкого заложения. В зависимости от характера конструкции и по большему количеству причин выбор свайных фундаментов производится, как описано в статье.
Мы сконцентрируемся на следующих основных темах этой статьи.
Свайные фундаменты — обзор
Проектирование свайных фундаментов
Строительство свай
Испытания свай
Давайте начнем с понимания…
Что такое свайный фундамент?
Это тип фундамента, который закладывается глубоко в землю, при строительстве которого используются в основном круглые секции.
Неглубокие фундаменты опираются на землю и передают вертикальные нагрузки непосредственно на почву.Пропускная способность грунта представлена как допустимая несущая способность, и если приложенное давление меньше допустимого давления на опору, геотехнический расчет в порядке.
Однако в свайных фундаментах используются другие методы и другие параметры.
При проектировании учитываются поверхностное трение грунта (положительное и отрицательное), поверхностное трение выветриваемой породы, поверхностное трение в породе и концевой подшипник породы.
Почему сваи должны поддерживать конструкцию
Когда вертикальные нагрузки, прикладываемые к фундаменту, не могут восприниматься мелким фундаментом из-за низкой несущей способности.
При наличии слабых слоев почвы, таких как торф, в почве
Для передачи растягивающих усилий, приложенных к фундаменту. Сваи могут быть закреплены в скале, чтобы выдерживать растягивающие усилия.
Для восприятия боковых нагрузок (сжатия), приложенных к фундаменту. Будет построена наклонная свая, способная выдерживать как сжимающие, так и растягивающие усилия.
Когда вертикальные нагрузки очень высоки, особенно в высоких зданиях, несущая способность грунта недостаточна для выдерживания таких нагрузок.нам нужны сваи.
Факторы, влияющие на проектирование и строительство свайных фундаментов
Нагрузки от верхнего строения
Состояние почвы. В зависимости от характера почвы трение кожи будет различным. Когда есть слои почвы, такие как торф, при геотехническом проектировании сваи необходимо учитывать отрицательное поверхностное трение.
Состояние породы. Значения RQD и CR, определенные в результате исследования ствола скважины, сильно влияют на вместимость сваи.
Стоимость строительства также является важным фактором при выборе свай в качестве опорной системы.
Доступность сайта должна быть проверена.
Необходимо проверить зазоры от границ.
Проверить ограничение вибраций и уровней звука. Чрезмерная вибрация может привести к повреждению прилегающих участков.
Типы свайных фундаментов
Эта категоризация была произведена на основе типа материала, используемого при строительстве свай, и на основе характера конструкции.
Буронабивные сваи / монолитные сваи
Забивные сваи / сборные сваи
Микросваи
Шпунтовые сваи
Деревянные сваи
Винтовые сваи
Буронабивные или монолитные сваи
Наиболее распространенные и широко распространенные б / у тип сваи. В большинстве построек, построенных на свайном фундаменте, наблюдается набивка досок.
Свая вбита в скалу. В зависимости от характера нагрузки и ее величины глубина заделки в скале будет варьироваться.
Кроме того, количество свай, необходимое для поддержки колонны, зависит от грузоподъемности сваи и приложенной нагрузки.
Во-первых, мы находим геотехническую способность и структурную способность сваи. Тогда минимальное из этих значений принимается за вместимость сваи.
Поскольку приложенная нагрузка известна, количество свай можно рассчитать.
Буронабивные сваи строятся как одиночные или групповые в зависимости от приложенных нагрузок. Как правило, групповые сваи требуются для поддержки сдвиговых стержней, стен срезающих стен, лифтовых стержней и т. Д.
Забивные сваи / Сборные сваи
Это сборные сваи.
Они сконструированы, когда прилагаемая нагрузка сравнительно мала по сравнению с буронабивными сваями.
Кроме того, сборные сваи не забиваются в скалу, а заканчиваются или вставляются в твердый слой почвы. Должен быть плотный слой почвы, чтобы поддерживать сваю и обеспечивать опору на конце.
Эти сваи в основном представляют собой сваи с преобладанием трения, хотя имеется концевой подшипник.
Забивку можно производить вручную путем падения массы в сваю или с помощью вибропогружателя.
Доступны сваи разных размеров от 400 мм. Далее, в зависимости от характера конструкции, могут быть изготовлены и меньшие размеры.
Кроме того, эти типы свайных фундаментов широко используются в малоэтажных зданиях, когда они не могут быть построены на мелком фундаменте.
Микросваи
Микросваи довольно популярны в малоэтажном строительстве.
Когда состояние грунта слабое и нет достаточной несущей способности, чтобы выдерживать нагрузки от надстройки, необходимо построить глубокий фундамент.
На этом фоне, если посмотреть на доступные варианты; мы должны выбрать тип фундамента из буронабивных свай, сборных свай и микросвай.
Из них буронабивные сваи в целом более дороги по сравнению с двумя другими типами.
В зависимости от характера и типа нагрузок от надстройки производится выбор типа сваи.
Кроме того, при строительстве фундаментов такого типа желательно получить рекомендацию инженера-геолога.
Проект должен быть выполнен на основе параметров, представленных в отчете по исследованию грунта, и они должны быть проверены после строительства путем проведения необходимых испытаний.
Микросвая представляет собой стальную оболочку, заполненную бетоном. При необходимости и по мере увеличения диаметра микросваи арматурный каркас также можно разместить внутри сваи, чтобы улучшить ее конструктивную способность.
Микросваи используются при строительстве устоев и мостовых опор.Боковые нагрузки, приложенные к опоре, могут передаваться на грунт наклонными микрошваями.
При строительстве опор стоят три или шесть свай шестиугольной формы, которые используются для переноса вертикальных нагрузок.
Основным риском конструкции этого типа является коррозия стали. Если подвергнуть воздействию коррозии или дать ей возможность соответствовать требованиям по коррозии, свая может разрушиться.
Однако, с другой стороны, риск меньше, так как свая находится под землей, и меньше шансов получить все ингредиенты для коррозии.
Если конструкция должна быть построена в прибрежной зоне, особое внимание следует уделить защите стального кожуха.
Микросваи состоят из стальных обсадных труб 150, 200, 300 мм и т. Д.
Шпунтовые сваи
Шпунтовые сваи также могут рассматриваться как тип свайного фундамента, хотя в большинстве случаев они не используются для непосредственной поддержки конструкций, как другие типы. свай.
Например, шпунтовые сваи используются для поддержки почвы вокруг конструкции, а также действуют как постоянная конструкция.Удаление или рассмотрение как постоянных работ зависит от характера конструкции и состояния земли.
Кроме того, в строительстве широко используются шпунтовые сваи, чтобы удерживать землю для земляных работ. В конструкциях глубоких подвалов, также как указано выше, могут использоваться правильно закрепленные шпунтовые сваи.
Кроме того, он полезен также при строительстве коффердамов.
Существуют разные типы шпунтовых свай в зависимости от профиля и схемы соединения.Кроме того, мы можем выбрать подходящую шпунтную сваю на основе необходимого модуля упругости сечения согласно проектным требованиям.
В статье, подпорная стенка из шпунтовых свай обсуждается конструкция устойчивости подпорной стены из шпунтовых свай.
Деревянные сваи
Не только в нынешнем, но и в древнем строительстве использовались более совершенные технологии.
Они знали, что когда есть слабая почва, нужно делать сваи. Поэтому для этого они использовали экологически чистый материал.
Даже сейчас, когда строительство или расширение закончено, можно наблюдать забивание деревянных свай.
В частности, здания и мосты построены на деревянных сваях.
Деревянные сваи долговечны, экономичны и экологичны.
Используется специальная древесина с хорошими прочностными характеристиками.
Пожалуйста, снимайте нагрузку с кожного трения и концевого подшипника.
Конструкции в очень слабых местах, где нельзя приближаться к тяжелым машинам, используются деревянные сваи.
Винтовые сваи
Свая похожа на винт, как показано на следующем рисунке.
Тип винта зависит от типа конструкции.
Кроме того, бывают разные типы винтовых свай.
В соединениях зданий или любых других конструкций, таких как строительство мостов, можно использовать винтовые сваи.
Проектирование свайных фундаментов
После того, как сваи выбраны в качестве фундамента типа в соответствии с рекомендациями отчета о геотехнических исследованиях, выполняется оценка количества свай.
Тогда нам понадобится вместимость сваи.
В свайных фундаментах имеется двухкомпонентный фундамент для оценки несущей способности слоев.
Возьмем меньшее из нижеприведенных.
Геотехническое проектирование
Конструктивное проектирование
Геотехническое проектирование свай
Оценка геотехнических характеристик сваи выполняется на основе состояния почвы и состояния породы, в которой она закреплена. рок.
Геотехническая нагрузка сваи может быть представлена следующим уравнением:
Qu = Qp + Qs
Где
Qu — максимальная геотехническая нагрузка сваи
Qp — максимальная концевая опора сваи
Qs — Предельное поверхностное трение сваи
Допустимая нагрузка (Qall) может быть рассчитана как
Qall = Qu / FoS
FoS — коэффициент безопасности; варьируется 2,5 -4
Кроме того, существуют разные методы расчета допустимой вместимости сваи.Метод применения запаса прочности может отличаться от страны к стране в зависимости от местных стандартов.
Иногда применяется отдельный коэффициент безопасности как для концевого подшипника, так и для поверхностного трения, а также используется единичный коэффициент безопасности.
Замечено, что низкий коэффициент безопасности, такой как 2,0, также используется для трения кожи. При проектировании настоятельно рекомендуется соблюдать местные стандарты.
В основном есть пять компонентов, связанных с геотехнической емкостью сваи.
Кожное трение грунта (положительное поверхностное трение и отрицательное поверхностное трение)
Кожное трение выветриваемой породы
Кожное трение горной породы
Концевой подшипник скальной породы
Концевой подшипник грунта
Если свая заканчивается в грунте (твердом слое), в случае сборных свай, используется торцевая опора в грунте. Если свая вставлена в скалу (набивные сваи на месте), то опорный конец в скале используется для расчета несущей способности сваи.
Указанные выше пять параметров указаны в геотехнических рекомендациях, основанных на данных исследования скважин.
Если мы знаем параметры почвы, мы можем рассчитать значения поверхностного трения по уравнениям.
Для расчета поверхностного трения почвы доступны следующие методы.
Трение кожи в песке
На основе покрывающей породы и угла трения между грунтом и сваей
Корреляция со стандартным тестом на проникновение (SPT)
Корреляция с тестом на проникновение конуса (CPT)
Трение кожи в глине
λ
метод
α метод
β метод
Корреляция с CPT
Концевой подшипник почвы также может быть рассчитан с помощью различных предложенных методов.Следующие методы широко используются дизайнерами.
Подшипник на конце грунта
Метод Мейерхофа (песок / глина)
Метод Васича (песок / глина)
Метод Койла и Кастелло (песок)
Корреляция с SPT и CPT
Трение кожи скалы
9 Обшивка породы определяется в зависимости от состояния и типа породы.
Обычно предельное поверхностное трение свежей породы и погодной породы указывается в отчете о геотехнических исследованиях.
Для расчета допустимой мощности необходимо применить коэффициент запаса прочности. Если указана допустимая мощность, мы можем использовать ее напрямую.
Точечный подшипник скалы (концевой подшипник)
Оценка основана на результатах испытаний. В большинстве случаев для определения прочности породы проводится испытание на прочность на одноосное сжатие (UCS).
Отношение между ПСК и концевым подшипником используется для определения окончательного значения.
Значения RQD и CR также должны проверяться при определении несущей способности сваи и длины раструба, поскольку они отражают состояние породы.
Таким образом, мы получим необходимые геотехнические параметры, такие как поверхностное трение и значения концевых подшипников, из отчета о геотехнических исследованиях. Что нам нужно сделать, так это применить необходимый запас прочности и рассчитать геотехнические возможности.
Расчет конструкции сваи
Допустимое напряжение бетона в буронабивных монолитных сваях в большинстве стандартов рассматривается как 0,25fcu . Есть лишь небольшие отклонения.
ACI 318: 0,25 fcu
EC2: 0,26 fcu
CP4: 0,25 fcu
Однако сваю необходимо проверять на коробление, особенно если она построена на слабом грунте. Таким образом, выполняется анализ продольного изгиба свайного фундамента.
И, учитывая то же, можно сделать конструктивный расчет или расчет арматуры.
Есть два метода / этапа проектирования сваи.
Рассчитайте критическую изгибающую нагрузку и проверьте, превышает ли она приложенную нагрузку.
Выполните более тщательный анализ потери устойчивости и проектирование.
Сводка шагов расчета выглядит следующим образом. Дальнейшее чтение необходимо сделать перед выполнением проектирования.
Шаг 01
Рассчитайте критическую нагрузку потери устойчивости (Pcr).
Шаг 02
На основе Pcr, грунтовых пружин, вращения в верхней части сваи (может иметь некоторую фиксацию вращения) и т. Д. Найдите эффективную длину (Lcr).
Step 03
Поскольку нам известны приложенные нагрузки, эффективная длина и диаметр сваи, мы можем спроектировать сваю обычным методом или с помощью программного обеспечения.
Ключевые факторы, которые необходимо учитывать при проектировании свайных фундаментов, резюмируются следующим образом.
Оцените инженерно-геологические свойства и конструктивную способность сваи и возьмите меньшее значение в качестве несущей способности сваи.
Разделите грузоподъемность сваи на приложенную нагрузку (нагрузка на колонну или приложенная нагрузка; предельное состояние эксплуатационной пригодности), чтобы найти количество свай.
При проектировании группы свай индивидуальная нагрузка должна рассчитываться на основе центра нагрузки и геометрического центра каждой сваи.Нагрузки распределяются в зависимости от положения сваи.
Если имеется более одной сваи, минимальный зазор между ними должен составлять 2,5 диаметра сваи.
Увеличение зазора между сваями не позволит использовать ферменную аналогию с конструкцией сваи . Поэтому зазор между сваями выдерживают в 2,5 — 3 раза больше диаметра сваи.
Следует обращать внимание на отрицательное трение кожи при наличии органических загрязнений. В противном случае оценка вместимости сваи будет неверной.
Раскряжевку сваи следует проверять при наличии очень слабых грунтов, таких как торф, на большей глубине.
Обратите внимание на значения RQD и CR при выборе длины раструба.
Как правило, в соответствии с большинством стандартов допустимый допуск для конструктивных отклонений составляет 75 мм. Это необходимо учитывать при проектировании заглушки сваи. Особое внимание следует обращать на одиночную стопку. Момент центричности должен передаваться наземными балками.Следовательно, это должно быть учтено при проектировании заземляющего луча.
Строительство свайного фундамента
Давайте обсудим основные шаги, которые необходимо соблюдать при строительстве свай. Следующая процедура обсуждается применительно к сваям, уложенным на месте.
Следующие допуски допускаются различными стандартами как допустимые отклонения во время строительства.
Код Допустимый допуск
ACI-336 4% диаметра или 75 мм; в зависимости от того, что меньше
BS EN 1536 100 мм; для диаметра сваи (D) ≤ 1000 мм
0.1D для 1000
150 мм D> 1500
Конструкция для граблей менее 1 из 15 пределов до 20 мм / м
Конструкция с граблями от 1 к 4 до 1 из 15 пределов до 40 мм / м
CP4 75 мм
BS 8004 Не более 1 к 75 от вертикали или 75 мм
Отклонение до 1 к 25 допускается для буронабивных свай, пробуренных с граблями до 1 к 4
Этапы строительства сваи и ключевые аспекты, требующие внимания
Выполнение разбивки
Начните удаление верхнего слоя почвы до уровня породы.Он всегда должен стараться поддерживать положение сваи, как указано на чертежах, хотя обычно существует приемлемый допуск в 75 мм.
Начать выемку керна и контролировать глубину залегания керна. В этом случае он должен следить за тем, чтобы бурение керна происходило в свежей породе, а не в выветрившейся породе.
Он должен быть измерен с помощью образцов, скорости проникновения, данных каротажа скважины, других глубин сваи, если таковые имеются.
Из-за трудностей с поиском свежей породы первый слой будет заброшен ближе к скважине.Затем можно оценить другие параметры. Исходя из этого, можно приступать к укладке свай.
Производятся визуальные наблюдения для проверки качества породы.
Кроме того, для проверки прочности породы можно использовать такие методы испытаний, как испытание точечной нагрузкой. Результаты испытаний на точечную нагрузку можно сопоставить, чтобы найти концевую опору сваи. Если это не дает удовлетворительных результатов, следует проводить отбор керна до тех пор, пока не будет найден здоровый камень. Для получения дополнительной информации о тестировании можно обратиться к статье , , методы испытаний строительных материалов, .
После завершения бурения породы в соответствии с длиной раструба, будет проведена очистка.
Основная цель очистки — удалить грязь, песок и т. Д. Из бентонита. Это также называется промыванием.
Есть параметры, которые необходимо проверить, чтобы убедиться, что свая должным образом чиста. На следующем рисунке указаны предельные значения. Эти значения будут меняться от спецификации к спецификации.
Когда бентонит в выработке достигает заданных пределов, промывка прекращается.
Затем в котлован кладут трубу.
Затем медленно заливается бетон. После того, как он заполнен, дрожь снимается на очень небольшое количество, позволяя бетону вытекать.
Этот бетон будет постепенно подниматься со всей грязью и загрязнениями на дне сваи. Затем снова заполняют треми бетоном и дают возможность бетону вытекать.
Он должен следить за тем, чтобы конец дрожжевой трубы всегда находился в свежем бетоне.Это позволяет всегда свежему бетону смешиваться со свежим бетоном, и верхний слой бетона постепенно поднимается вверх.
Кроме того, очень важно контролировать скорость заливки бетона, чтобы избежать подъема арматурного каркаса. Если скорость выше, клетка будет поднята.
Повторяйте это до тех пор, пока бетонирование не будет завершено.
Испытания свайных фундаментов
В отличие от других фундаментов, мы не можем видеть, что происходит под землей.
Ничего не видно…
Как определить, правильно ли мы построили сваю с помощью..
Соответствующее покрытие арматуры
Без образования перемычек
Без выступов
Без бетонных смесей с бентонитом
Без полостей (например, сот) в бетоне
Без грязи на дне сваи
000
12 и т. Д. 2 9172 91 Поэтому нам необходимо провести испытания сваи, чтобы убедиться, что она построена правильно.
Подрядчик несет ответственность за проведение испытаний свай по согласованию с консультантом по проекту и сторонним испытательным агентством.
Методы испытания свай
В основном существует четыре типа методов испытания свай.
Испытание на целостность сваи (испытание на целостность при низкой деформации)
Испытание на динамическую нагрузку (испытание на высокую деформацию)
Испытание на статическую нагрузку
Звуковое испытание в поперечном отверстии
Испытание на целостность сваи
Самый простой метод прогнозирования целостности сваи.
С помощью этого теста можно предсказать выпуклости, шейки, углубления и т. Д.
Это лучший метод определения дефектного файла, но не может оценить вместимость сваи.
Обеспечивает первоначальное предупреждение о том, неисправна ли свая.
Испытание на целостность сваи используется для определения свай, подлежащих испытанию другими методами, такими как динамическое испытание сваи и испытание на статическую нагрузку сваи.
Кроме того, этот метод тестирования не требует больших затрат по сравнению с другими тестами. Далее все сваи испытываются этим методом.
Испытание динамической нагрузкой
Наиболее широко используемый метод определения несущей способности сваи в существующей конструкции.
В отличие от теста статической нагрузки, он дает результаты мгновенно. Емкость плие можно получить на месте сразу после тестирования. Однако будет проведен дальнейший анализ, чтобы дать точные ответы после анализа с помощью программного обеспечения, такого как CAPWAP.
Мы можем получить подшипник скольжения обшивки сваи и концевой подшипник, рассчитанный на испытательную нагрузку.
Первоначально испытание сваи будет смоделировано с помощью программного обеспечения, а высота падения молота будет определена таким образом, чтобы он не создавал растягивающих напряжений, превышающих допустимые или которые могут восприниматься арматурой сваи.
Это называется анализом волнового уравнения (WEAP). При использовании этого метода не требуется прикладывать ударную нагрузку несколько раз, пока мы не найдем испытательную нагрузку.
WEAP обеспечивает взаимосвязь между испытательной нагрузкой, сжимающим напряжением и развитием растягивающего напряжения.
Таким образом, тестирование может быть выполнено очень легко.
Испытание статической нагрузкой
Это более надежный и традиционный метод, используемый при испытании свай. Поскольку все измерения производятся вручную, мы имеем представление о том, что происходит с увеличением нагрузки.
Нагрузку на сваю увеличиваем до испытательной нагрузки, указанной в проекте сваи, и постепенно снижаем.
Деформация сваи отслеживается и проверяется, находится ли она в установленных пределах.
Акустический тест поперечного отверстия
Этот тест используется для проверки состояния сваи. Его можно использовать для проверки состояния соответствующих работ в отверстиях, размещенных в свае.
Трубопроводы укладываются в штабель. Затем испытательный инструмент кладут в стопку и проверяют.Передатчик и приемник используются для проверки состояния сваи.
На основе скоростей волн прогнозирует состояние сваи. Дополнительную информацию о методе тестирования можно найти в статье Википедии Межскважинный акустический каротаж .
Оценка количества основного раствора для монолитных свай по результатам натурных испытаний | Достижения в области мостостроения
Двенадцать свай сооружаются со следующими свойствами:
Фактическая заливка основного раствора была проведена в два этапа, а суммарные объемы, выполненные во время выполнения основного раствора, представлены в Таблице 3.
Таблица 3 Количество основного раствора в два этапа
Промывка ствола скважины была проведена после завершения ствола скважины свежей бентонитовой суспензией, измерена глубина ствола скважины, и та же процедура повторилась непосредственно перед работами по бетонированию, если измеренная глубина оказалась равной более 600 мм с последующей очисткой дна перед бетонированием. 2 \ times \ left (\ mathrm {NgLg} +2.4 \ mathrm {Dp} \ right) \ right] $$
(8)
Количество основного раствора было определено по формуле. 8, варьируя длину сваи и толщину отложений и представленных графически на рис. 2 для диаметра сваи 2,5 м.
Отложения наносов и диаметр сваи варьируются для длины сваи 110 м (рис. 3). Также обнаружено, что все графики линейны с положительным наклоном. Аналогичные графики можно составить для другой длины свай.
Рис. 3
Изменение количества цементного раствора в основании при различном осаждении и диаметре сваи по сравнению с сваей длиной 110 м
Также был подготовлен график с учетом глубины отложения отложений 500 мм и различной длины сваи и диаметра сваи (Рис.4).
Рис. 4
Изменение количества основного раствора при различном диаметре сваи и длине сваи или отложении наносов 500 мм
Основной раствор был приготовлен с различным водоцементным соотношением (W / C) в лабораторных и модельных испытаниях. проведено в лаборатории для проверки растрескивания воды.W / C варьировала от 0,5 до 0,7. После лабораторных испытаний кубиков и модельных испытаний основного раствора показатель В / Х составил 0,6. Некоторые фотографии представлены на рис. 5. Давление затирки было проверено во время затирки. Когда давление раствора было определено как 2,5–3,0 МПа и оставалось постоянным в течение 5–10 минут, процесс затирки был прекращен по мере израсходования количества раствора 1 этапа.
Рис. 5
Некоторые типичные фотографии основного раствора
Во время окончательной доработки конструкции цементной смеси, модельное испытание также было проведено в лаборатории на объекте: количество цемента и воды, необходимое на м3 ³ используемого раствора, представленного в Таблице 6 и Водный цемент Vs Давление раствора, наблюдаемое и показанное на рис.6.
Таблица 6 Количество ингредиентов на м ³ Раствор Рис. 6
Давление раствора обычно контролируется с помощью манометра типа Бурдона (аналогового), расположенного рядом с насосом для раствора. Измерения давления с помощью этих манометров отслеживаются и регистрируются вручную через частые промежутки времени на протяжении всего процесса цементирования. Эти аналоговые измерения часто дополняются автоматическими показаниями цифрового датчика давления, также расположенного рядом с насосом для раствора. На рисунке 5 показана типичная комбинация манометра Бурдона, прикрепленного к насосу для раствора.
Простая «полевая проверка» манометра Бурдона обычно выполняется перед заливкой раствора путем заполнения линии раствора водой, закрытия или «заглушения» линии и приложения номинального давления. Показания манометра Бурдона и датчика давления сравниваются, чтобы установить, что оба измерения практически совпадают. Как это часто бывает при проведении аналогичных измерений с использованием различных устройств, часто возникают небольшие расхождения между давлениями, измеренными с помощью манометра Бурдона и датчика давления.Альтернативные показания обычно можно считать согласованными, если показания находятся в пределах нескольких процентов от диапазона датчиков. Следует ожидать, что давления, измеренные в различных местах системы (например, в насосе, в верхней части вала и т. Д.), Будут различаться из-за разницы в высоте и / или потерь давления вдоль трубок и шлангов для раствора. Однако давления, измеренные в разных местах, должны быть согласованными, учитывая относительную высоту и ожидаемые потери давления в шлангах / линиях.Тенденции давления, измеренного в разных положениях, также должны быть согласованными.
Одним из компонентов критериев завершения цементирования, который направляет и контролирует операции цементирования в полевых условиях, является давление раствора. Величина порогового значения давления раствора существенно варьируется от проекта к проекту, но обычно составляет от 0,67 МПа до 5 МПа. Пороговое значение давления раствора обычно устанавливается на основе рассмотрения давления раствора, необходимого для достижения желаемой производительности пробуренного вала, а также учета давления раствора, которое может быть достигнуто в полевых условиях.
Давление раствора будет постоянно расти примерно пропорционально поданному объему раствора с одновременным пропорциональным смещением вала вверх. Такой ответ указывает на то, что заливка швов идет, как и предполагалось, и ее следует продолжить. Например, наблюдение за быстрым увеличением давления раствора при небольшом увеличении подаваемого объема и небольшом подъеме шахты служит признаком того, что линия (и) подачи раствора заблокирована.
Чаще всего наблюдается увеличение подаваемого объема без пропорционального увеличения давления раствора.Такие наблюдения указывают на несколько возможных состояний:
Сопротивление подвижной стороны, которое обеспечивает реакцию на направленную вверх силу на вал из-за измеренного давления раствора, приближается к предельному боковому сопротивлению, что приводит к нелинейному смещению вала вверх и увеличение объема на конце вала с небольшим увеличением давления раствора или без него.
Сопротивление подвижного наконечника на наконечнике вала приближается к предельному сопротивлению наконечника, что приводит к нелинейному смещению грунта / породы под наконечником вала и увеличению объема на наконечнике вала с небольшим увеличением давления или без него.
No related posts.
Оставить комментарий
Отменить ответ
Имя (Обязательно)
Mail (Видно не будет) (Обязательно)
Ваш веб сайт (Если есть)
Комментарий

Свежие записи
Грудное вскармливание в период пандемии COVID-19: рекомендации и меры предосторожности
19 Ноя 2024 / Посмотреть
Возвращение к грудному вскармливанию после введения смеси: советы и рекомендации
17 Ноя 2024 / Посмотреть
Сколько смеси должен съедать ребенок в 3 недели: нормы питания для новорожденных
16 Ноя 2024 / Посмотреть
Как правильно кормить новорожденного грудью: позы, техника и советы
15 Ноя 2024 / Посмотреть
Витамины для беременных: какие выбрать, когда начинать прием, побочные эффекты
13 Ноя 2024 / Посмотреть
Рубрики
Дом
Пошагово
Разное
Ремонт
С чего начать
Своими руками
Советы
Строительство

2019 © Все права защищены. Карта сайта

Спецификация	Диаметр стержней (м)	№Прутков (м)	Длина стержней (м)	Общая длина (м)
Вертикальная полоса	12	12	21,3	255,6
Стержень внутреннего кольца	16	11	1,58	17,4
Стержень наружного кольца	8	101	1,65	166,65

Блог > Разное

Расчет количества буронабивных свай для фундамента калькулятор: Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Информация по назначению калькулятора

Общие сведения по результатам расчетов

онлайн калькулятор, какое количество свай нужно, необходимая несущая способностьи подробный монтаж

Какие параметры нужно рассчитать для правильного выбора свайного фундамента

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

Как найти нагрузку на основание

От каких факторов зависит шаг?

Пример вычисления необходимого количества опор

Пример расчета буронабивной основы

Основные схемы размещения

Как правильно рассчитать шаг

Оптимальное расстояние

Пример нахождения размеров ростверка

Полезное видео

Заключение

Как рассчитать буронабивной свайный фундамент для дома

С чего начать расчет?

Оцениваем качественные параметры грунта

Рассчитываем нагрузку от дома

Расчет параметров и количества буронабивных свай

Сколько бетона и арматуры потребуется на устройство буронабивного основания

Калькулятор расчета свайного фундамента — онлайн расчет столбчатого фундамента

Разъяснение результатов расчетов

Общая длина ростверка

Площадь подошвы ростверка

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Объем бетона для ростверка и столбов

Вес бетона

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры

Минимальное количество рядов арматуры ростверка

Общий вес арматуры

Величина нахлеста арматуры

Длина продольной арматуры

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Общий вес хомутов

Минимальная толщина доски при опорах через каждый метр

Количество досок для опалубки

Периметр опалубки

Объем и примерный вес досок для опалубки

Онлайн калькулятор бетона для свайного фундамента. Завод «ЭКОБЕТОН» Вологда

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента

Расчет свайного фундамента. Калькулятор онлайн

Виды фундаментов с ростверком

Что собой представляют винтовые сваи

Рассчитываем расстояние между сваями и глубину их установки

Как закладывать фундамент на основе расчётов

Примеры расчётов

Пример один

Пример два

Пример три

Итоги

Расчета свайного фундамента, столбчатого фундамента

Результаты расчетов

Дополнительная информация о калькуляторе

Пояснения к результатам расчетов

Общая длина ростверка

Площадь подошвы ростверка

Площадь внешней боковой поверхности ростверка

Общий объем бетона для ростверка

Вес бетона

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов

Минимальный диаметр продольных стержней арматуры для ростверка

Минимальное количество рядов арматуры для ростверка

Общий вес арматуры

Величина нахлеста арматуры

Длина продольной арматуры

Минимальное количество продольных стержней арматуры для столбов и свай

Минимальный диаметр арматуры для столбов и свай

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов)

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов)

Общий вес хомутов

Минимальная толщина доски опалубки (при опорах через каждый метр)

Количество досок для опалубки