• 09.08.2021

Калькулятор фундамента свайно ростверкового: Расчёт свайно-ростверкового фундамента: онлайн калькулятор на NaFundamente.ru

Содержание

Расчет ростверка свайного фундамента онлайн-калькулятор. Рассчитать стоимость свайно-ростверкового фундамента.

Для расчета стоимости ростверкового фундамента Вы можете воспользоваться нашим калькулятором. Он создан для Вашего удобства и точно отражает стоимость строительства под ключ в СПб и Ленинградской области. Цены постоянно обновляются в зависимости от изменений стоимости материалов и работ. Если у Вас появились вопросы, то специалисты нашей компании с радостью ответят на них.

Заказать выезд специалиста

Ростверк – это важная часть фундамента, объединяющая оголовки свай и составляющая вместе с ними единую прочную и жесткую конструкцию. Расчет ростверка свайного фундамента, пожалуй, самый ответственный этап в процессе составления сметы на основание дома. Понятно, ведь сваи можно приобрести готовые, потом рассчитать финансовую составляющую процесса установки, и теперь остается одно – выполнить расчет стоимости самого ростверка.

Что нужно для расчета свайно-ростверкового фундамента? Во-первых, нужно знать требования СНиП в части, касающейся распределения нагрузок. Затем нужно учитывать марку бетона и обязательно габаритные размеры ростверка. Не забудьте выбрать арматуру и учтите принцип армирования стенок стакана ростверка. На первый взгляд, это несложно. Но попробуйте разобраться сначала с нагрузками, критерием которых является раскрытие трещин.

Понятно? Скорее всего, нет, ведь во всех этих расчетах должны разбираться специалисты-строители. А для человека, который только имеет представления о составляющих здания, эти расчеты окажутся достаточно непростыми. 

Компания «Основа» предусмотрела сложности, с которыми может столкнуться потенциальный домовладелец (или застройщик). Чтобы просчитать свайно-ростверковый фундамент, калькулятор вам в помощь. 

Мы не предлагаем онлайн калькулятор, чтобы вы знали, какие нужно закупить материалы для создания фундамента и потом начать самостоятельное строительство. Это ваше личное дело – строить самому или пригласить специалистов.  Наша цель — помочь сделать на ростверковый фундамент расчет. Другими словами, вы сможете сделать расчет стоимости не только ростверка, но и всего фундамента.

Кстати, специалисты знают, что затраты на фундамент составляют порядка 20-30% от стоимости всего здания. Значит, вы сможете, не глядя на проект, оценить всю стоимость строительства дома.

Обращайтесь в любое время, доверяйте нашим специалистам. Нужен вам монолитный фундамент или фундамент столбчатый с ростверком, расчет покажет прозрачность нашей работы. Мы ничего не скрываем, делаем качественно, гарантируем долговечность!  

Расчёт свайного ростверка для свайного фундамента, примеры, формулы

Долговечность и надежность свайного ростверка зависит не только от соблюдения технологии его монтажа, но и от правильных расчетов. Все полученные результаты проверки переносятся на проект, который передается строителям.

Основные правила расчёта свайного ростверка, формулы и СНИП нормативы, полная информация далее на странице.

Расчет свайного фундамента с ростверком

Для проведения расчетов такого плана следует обращаться к специалистам, специализирующихся в этом профиле. Перед этим проводятся геологические изыскания, позволяющие разработать проект, соответствующий почве на стройплощадке.

Совет эксперта! Если работы по геодезическому изысканию проведены не будут, то произвести точные расчеты основания с ростверком будет невозможно. Объясняется это тем, что несущая способность определяется только на основании силы сопротивления почвы.

 

Рис: Схема свайно-ростверкового фундамента

Для проведения изысканий на участке бурится отверстие в почве для ее пробы и анализа. Только потом можно проводить важные расчеты.

При разработке проекта учитываются такие параметры по сваям:

  • Глубина погружения.
  • Диаметр сваи.
  • Количество свай.
  • Схема их расположения.

По ростверку:

  • Форма ростверка (3 вида: высокий, повышенный, низкий).
  • Диаметр.
  • Устойчивость на изгиб и продавливание.
  • Метод армирования.

Рис: Схематическое положения ростверка свайного фундамента

Совет эксперта! Определить высоту ростверка следует исходя из веса будущего сооружения и уровня пучинистости грунта.

Как делается расчет

Существует 2 группы, благодаря которым происходит расчет свайного фундамента.

  • Прочность используемых материалов, несущая способность почвы и оснований.
  • Осадка вследствие трещин, нагрузки вертикальной и движения свай.

Процесс проектирования по указанным предельным выполняется при помощи следующих формул.

Устойчивость к продавливанию:

Устойчивость на изгиб:

Устойчивость к поперечным нагрузкам:

СНиП для проведения полного расчета свайного ростверка

За основу берется два СНиПа:

  • Для ростверка СНиП №2.03.01.
  • Для свай СНиП №2.17.77.

Совет эксперта! Соблюдение всех рекомендаций в СНиПе является обязательным условием.

Что учитывается при расчетах

Крайне важно учитывать такие аспекты:

  • Все предполагаемы нагрузки и воздействия по СНиПу.
  • Несущая способность опор и основания на основе особых и сочетаемых нагрузок.
  • Сочетание всех используемых материалов с почвой на стройплощадке. В этом случае берутся во внимание геодезические изыскания на предмет исследования почвы и динамических/статических испытаний ЖБИ свай. Опять же, в расчет берутся показания в СНиП.

  • Обращается внимание на тип свай, они могут быть висячими или стойки. Обязательно учитывается общий вес. Не менее важны и нагрузка воздушных масс.
  • В процессе расчетов, основание с ростверком представляет собой единой рамной конструкцией. Она должна воспринимать нагрузку по вертикали и горизонтали. Также изгибающая сила.
  • Если почва сложная (грунтовые воды очень высоко и тому подобное), а проектная нагрузка высокая, то учитывается негативная сила трения в процессе осадки строения.
  • Учитываются и другие немаловажные факторы при проектировании. Особенно те, которые непосредственно связаны с разными грунтами.

Пример расчета

Предлагаем рассмотреть пример расчета ростверкового фундамента на основе свай. Хотя в интернете есть множество подобных расчетов, если вы не имеете достаточного опыта в этом вопросе, то будет крайне сложно со всем разобраться. Хотя и так, лучше обращаться к профильным специалистам, но для общего понимания стоит узнать важные детали.

Так, учитываются при расчетах следующие данные:

  • Масса постройки. Чтобы получить конкретную и точную сумму массы, то необходимо сложить массу каждого элемента строения, а, в частности: стены, стяжка пола, стропильная система, кровля, перекрытия и прочее. Для определения этой суммы необходимо использовать средний показатель конкретного строительного материала.

Рис: Вес конструктивных элементов здания

  • Полезная нагрузка. В этом случае учитывается вся создаваемая нагрузка от мебели, отделки стен, бытовых приспособлений, количество проживающих человек и тому подобное. Согласно установленным нормам, на 1 м2 приходится нагрузки до 100 кг на перекрытие.

Совет эксперта! Определение полезной нагрузки происходит путем умножения площади перекрытия на 100 кг.

  • Снеговая нагрузка. Для этого используются данные и нормативы для конкретного региона страны. Полученную сумму необходимо умножить на площадь всей крыши.

Рис: Карта снеговых нагрузок РФ

  • Вся нагрузка на фундамент строения. В этом случае следует сложить всю массу будущего строения, нагрузку от снега в вашем регионе и полезную нагрузку. Полученный результат умножается на коэффициент надежности 1,2 (для жилого дома).
  • Грузонесущая способность ЖБИ свай. Подобные расчеты выполняются согласно следующей формуле на основании геологических изысканий:

  • Сколько будет опор и какая их длина. Для этого необходима информация обо всей предполагаемой нагрузке на будущее основание. Что касается длины, то она вычисляется, отталкиваясь от характера почвы. Всегда к полученному результату следует добавить 400 мм по длине.
  •  
  • Это позволит выполнить сопряжение ростверка со сваями. Что касается шага между опорами, то преимущественно шаг колеблется от 2 до 2,5 метров. Свая всегда устанавливается по углам и в местах соединения стен.

Рис: Схема заглубления ЖБ свай

  • Расчет ростверка. Итак, все расчеты выполняются согласно предоставленным формулам.

Совет эксперта! Помните, самостоятельно делать такие расчеты не рекомендуется, необходимо обращаться исключительно к профильным специалистам, которые имеют опыт в этом вопросе.

В большинстве случаев ростверк имеет сечение 400×300 мм. Для изготовления бетона используется цемент М200 и 300. Для армирования применяются прутья А2 и 1 Ø10-15 мм.

В нашей компании работает команда высококвалифицированных специалистов, которые обладают достаточным опытом по разработке свайного фундамента с ростверком. При этом учитываются все ГОСТы и СНиПы. За счет этого достигается высочайшее качество и надежность построенного строения.

Поможем с расчётами и работами по свайному фундаменту

Мы опытная компания по погружению железобетонных свай и шпунтов, с большим парком техники и большим количеством сданных объектов. Поможем Вам с возведением свайного фундамента любой сложности, примеры наших работ на фото. Видео наших работ. Ждём Вашего обращения по заявке:

Оставить заявку

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.

Свайно ростверковый фундамент Омск. Цена под ключ от 3618 руб/м3

Свайно ростверковый фундамент: применение и виды

Закладка свайно-ростверкового фундамента повышает устойчивость здания, обеспечивает необходимую опору. Основной элемент – это сваи, которые заглубляются в почку и армируются, чтобы улучшить морозостойкость и увеличить прочность.

Ростверк же представляет собой монолитную железобетонную ленту, позволяющую связать между собой каждый свайный оголовок, формируя полноценный фундамент.

Нагрузки в таком случае буду распределяться равномерно на все части конструкции. Для компенсации растягивающих нагрузок, возникающих в промежутке между свай, необходимо армировать каждый ростверк.

Применение в городе Омске

Свайно-ростверковый фундамент чаще всего применяется на пучинистых и слабых почвах. Где выявлен высокий уровень подземных вод или вечная мерзлота. Данный фундамент станет идеальной опорой, так же, там, где отмечены серьезные высотные перепады.

Основание подходит для следующих типов домов:

  • кирпичных;
  • газобетонных;
  • деревянных;
  • каркасных.
Как правильно выбирать сваи?

При учете материала стен, их массы и общей нагрузки дома, выбирают подходящий вид сваи. Актуально использовать набивные сваи, они укладываются в заранее сформированное отверстие уже на территории объекта.

Не исключается использование инъекционных свай, заливаемых в отверстие шириной 12 см и укрепляемых одиночной арматурой.

Но забивные сваи отлично подходят под пучинистые почвы, заглубляются они при помощи спецтехники и обеспечивают большую устойчивость по сравнению с другими типами. Сваи с круглым сечением легче заглубить под землю используя строительный бур.

Если у вас возникли вопросы, то специалисты компании СтройМонтаж всегда готовы дать развернутый и информативный ответ по номеру +7 (982)627-0679.

Как возводится основание

Важно правильно обустроить и установить основание дома, поэтому необходимо соблюдать четкий список действий:

  • проведение геологических исследований – на данном этапе специалисты определяют тип грунта и его однородность.
  • формируется песчаная подушка – предварительно создается фундаментная железобетонная ленка, которая обеспечивает защиту возводимой конструкции от деформаций и других повреждений.
  • обустраивается опалубка – создается несъемная конструкция, способная повысить гидроизоляцию фундамента. А стеклопластиковая арматура, ликвидирует мосты холода.
  • устанавливаются свайные конструкции – строительная техника помогает пробурить необходимое отверстие в почве. Обсадка проводится при помощи асбестоцементной трубы. А для армирования используются 4-х арматурные нити. Которые связываются так, что верхний слой выпирает из опоры и служит переходным элементом для закрепления ростверка. Опора должна быть изолирована от ростверка в момент проведения армирования.
  • армированный ростверк и арматура фиксируются между собой.
  • армируется лента и сама свая, затем заливается бетон. В первую очередь заливаются опоры, затем бетонируется железобетонная лента.
  • сформированную в начале песчаную подсыпку убирают, после того как ростверк наберет 50% прочность, а заливается он через неделю после бетонирования сваи.
Как заливается ростверк

Проводятся работы в несколько этапов:

  • формируется каркас опалубки;
  • засыпается песок;
  • закладывается пенополистирол, является обязательным условием, что обеспечить подъем конструкцит над поверхностью и выравнивание донной поверхности опалубки;
  • заливается ростверк.

Приехать и обсудить детали работы по вашему проекту можно по адресу Омск, ул. Королева,18.

Достоинства

  • Неприхотливость. Данный фундамент может заливаться самостоятельно произведенным бетоном, что логично снижает затраты;
  • Экономичность. Низкие цены на сам фундамент и отсутствие необходимости использования большого количества материалов, делают свайно-ростверковые основания одними из самых выгодных для клиентов.
  • Устойчивость. Справляется даже со слабонесущими и пучинистыми грунтами.

Стоимость услуг в городе Омске

Смета за проведение работ индивидуально рассчитывается специалистом компании СтройМонтаж, перед началом любых работ. Составляется документация по проекту и утверждается с заказчиком.

В предполагаемый список услуг могут включаться следующие действия:

  • Размечаются оси под фундаментные ленты;
  • Проведение земляных работ;
  • Устанавливается опалубка;
  • Укладывается геоткань;
  • Проведение буровых работ;
  • Устанавливаются сами сваи;
  • Проведение гидроизоляции;
  • Устанавливается арматурный каркас;
  • Укладывается песчаная подушка;
  • Устраиваются вентиляционные отверстия;
  • Укладывается бетон;

Заказать выезд опытного специалиста на ваш объект для оценки уровня сложности работы и расчёта сметы, можно по номеру +7 (982)627-0679

строительство в Омске и Омской области

Мы осуществляем свою работу не только в г. Омске, но и за пределами города. Охватываем Городские округа, Город Омски районы, Азовский Немецкий Национальный, Большереченский, Большеуковский, Горьковский, Знаменский, Исилькульский, Калачинский, Колосовский, Кормиловский, Крутинский, Любинский, Марьяновский, Москаленский, Муромцевский, Называевский, Нижнеомский, Нововаршавский, Одесский, Оконешниковский, Омский, Павлоградский, Полтавский, Русско-Полянский, Саргатский, Седельниковский, Таврический, Тарский, Тевризский, Тюкалинский, Усть-Ишимский, Черлакский, Шербакульский

Расчет арматуры свайно ростверкового фундамента


Онлайн калькулятор расчета буронабивных свайно-ростверковых и столбчатых фундаментов

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

С вайный 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.

О сновными 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.

С уществует 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 .

Д алее 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

  • О бщая длина ростверка — Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
  • П лощадь подошвы ростверка — Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
  • П лощадь внешней боковой поверхности ростверка — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
  • О бщий Объем бетона для ростверка и столбов — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • В ес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Н агрузка на почву от фундамента в местах основания столбов — Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
  • М инимальный диаметр продольных стержней арматуры — Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
  • М инимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
  • М инимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
  • М инимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов — Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
  • М инимальный диаметр арматуры столбов — Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
  • Ш аг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
  • В еличина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • О бщая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • О бщий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Т олщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • К ол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Калькулятор для расчета свайного фундамента

Дополнительная информация о калькуляторе

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.

Обратите внимание! 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.



Раздел III. РАСЧЕТ СВАЙ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Глава 4. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Ростверки являются составной частью свайных фундаментов, объединяют головы свай н служат для передачи нагрузки от надземной части здания через сван на основание.

После размещения свай в плане и определения габаритов ростверка уточняют вертикальную нагрузку на отдельную сваю в фундаменте по формуле

Расчетную горизонтальную нагрузку Р, тс, на сваю определяют из условии равномерного распределения нагрузки на все сваи фундамента. При этом плита ростверка по отношению к сваям принимается бесконечно жесткой.

Ростверки ленточные и под отдельные колонны рассчитывают в соответствии с требованиями СНиП Ц-В.1—G2* по первому предельному состоянию (по несущей способности) на основное, дополнительное н особое сочетание расчетных нагрузок, а прн необходимости — по раскрытию трещин на основное и дополнительное сочетание нормативных нагрузок.

Проверка ширины раскрытия нормальных трещки производится при применении арматуры из стали класса А-Ш для армирования подошвы ростверка. Расчет по раскрытию трещин следует производить согласно указаниям п. 10.4 СНиП П-В.1—62*. Ширина раскрытия нормальных трещин йт должна быть не более 0,2 мм.

Расчет ростверков на сваях сплошного круглого сечения производят так же, как и на сваях квадратного сечения..

Сборные н монолитные железобетонные ростверки свайных фундаментов должны изготавливаться из бетона проектной марки ие ниже соответственно 200 и 150.

Высоту железобетонного ленточного свайного ростверка определяют расчетом. Рекомендуемая минимальная высота ростверка — 30, ширина — 40 см.

Размеры подошвы ростверка под колонны, ступеней И подколонника в плане нз условия унификации рекомендуется принимать кратными 300 мм. Высоту плнтной части, ступеней и подколонника следует принимать кратной 150 мм.

Арматуру для армирования ростверков применяют стержневую горячекатаную периодического профиля нз стали клвссов A-I1, А-1И и круглую класса A-I.

Плиты ростверка рекомендуется армировать в каждом направлении отдельными сварными сетками, у которых расстояние между рабочими стержнями равно 200 мм. Диаметр рабочей арматуры следует принимать ие менее 10 мм при длине стержней до 3 м и не менее 12 мм при длине более 3 м. Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечений я двух крайних рядах по периметру сеток. Для обеспечения анкеровки рабочей арматуры по концам сеток ва расстоянии 25 мм от конца продольных стержней должны быть предусмотрены поперечные стержни вдвое меньшего диаметра, чем продольные.

В случае заделки верхних концов свай в ростверк иа глубину 50 мм арматурные сетки укладывают сверху на головы свай. При заделке свай в ростверк иа глубину более 50 мм стержни, попадающие на сваи, вырезают, а сетки укладывают с защитным слоем бетона 50 мм.

Стенки стакана ростверка подсборные железобетонные колонны армируют продольной н поперечной арматурой. Поперечное армирование стенок стакана следует выполнять в ниде сварных сеток с расположением стержней у наружных и внутренних поверхностей стенок. Диаметр арматурных стержней принимается по расчету, но не менее 0,25 диаметра продольной арматуры стенок. Расстояние между сетками принимается не более 0,25 глубины заделки колони н не более 200 мм.

В верхней части стакана рекомендуется устанавливать 2—3 сетки с шатоы 100 мм.

Диаметр продольной арматуры стенок стакана определяют расчетом.


Сетки, необходимые по расчету на смятие под торцами сборных железобетонных колонн, укладывают ке менее 2 шт. а под опорными плитами базы стальных колонн — не менее 4 шт. с расстоянием по высоте 50—100 мм.

Железобетонные монолитные, а также стальные колонны соединяются с монолитными ростверками так же, как и с монолитными фундаментами на естественном основании

Железобетонные ростверки. Устройство свайных ростверков

Верхние концы свай должны быть заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом. учитывающим сейсмические нагрузки. Устройство безростверковых свайных.
www.bibliotekar.ru/spravochnik-127-fundamenty/57.htm


Источники: http://stroy-calc.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta, http://www.stroitelstvosovety.ru/raschet-stolbchatogo-fundamenta, http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-160-svai-svaynye-fundamenty/51.htm




Комментариев пока нет!

Как рассчитать свайно ростверковый фундамент

Обычно монолитный железобетонный ростверк располагается на самом фундаменте и равномерно распределяет на него нагрузку от здания. Прежде всего нужно определиться с типом фундамента который вам подойдёт он может быть столбчатый, свайный или ленточный фундамент с ростверком. При столбчатом и свайном фундаменте ростверк находится на вершинах свай соединяя их между собой, а на ленточном фундаменте он находится между фундаментом и несущими стенами. Так как несущими стенами могут быть не только наружные но внутренние стены то бетонный ростверк может иметь различную конфигурацию.
Определившись с типом фундамента можно сделать расчет ростверка. Столбчатый фундамент отличается от свайного фундамента в основном глубиной заложения поэтому рассчитать свайно ростверковый фундамент и столбчато ростверковый фундамент можно на одном и том же калькуляторе. Чтобы сделать расчет буронабивных свай с ростверком или расчет свайного ростверка, а также расчитать ленточно ростверковый фундамент можно воспользоваться онлайн калькулятором. Мне нравится делать расчет ростверкового фундамента калькулятором который находится на сайте stroy-calc.ru.

Прежде чем начать делать буронабивной фундамент с ростверком расчет нужно сделать

С помощью этого онлайн калькулятора можно рассчитать необходимый размер опалубки для ростверка, диаметр арматуры и её количество, а также объём бетона. Все расчёты производятся в соответствии со СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции, СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003.
Чтобы произвести расчет свайно ростверкового фундамента в калькуляторе нужно указать: вид ростверка, марку бетона для ростверка, количество столбов или свай, диаметр и длину столба или сваи, диаметр и высоту расширения внизу столба или сваи если оно предусмотрено, ширину и длину заложения фундамента, высоту, размеры ростверка по длине и толщине, длину арматурного стержня, ширину, толщину и длину досок которые будут применяться при строительстве опалубки.
Указав эти параметры и нажав кнопку Рассчитать произойдёт расчет ростверка свайного фундамента и калькулятор покажет:

  • Общую длину.
  • Площадь подошвы и площадь внешней боковой поверхности.
  • Необходимый объём бетона и вес этого бетона.
  • Нагрузку передаваемую от фундамента на почву в местах основания столбов.
  • Минимальный диаметр продольной и поперечной арматуры ростверка и столбов.
  • Минимальное количество рядов арматуры ростверка и столбов.
  • Расстояние между поперечными хомутами.
  • Размер нахлёста арматуры.
  • Общую длину и вес продольной арматуры.
  • Общую длину хомутов ростверка и поперечной арматуры столбов и их вес.
  • Количество досок необходимое для обустройства опалубки для ростверка.
  • Максимальное расстояние между опорами опалубки.

Чтобы рассчитать ленточный ростверк для монолитного ленточного фундамента нужно указать: тип ростверка, марку бетона, ширину и длину фундамента, толщину и высоту ростверка, длину всех стержней арматуры, ширину, толщину и длину досок которые будут применяться для строительства опалубки.
указав эти параметры вы узнаете:

  • Общую длину.
  • Площадь подошвы и площадь внешней боковой поверхности.
  • Вес и объём бетона необходимого для создания ростверка.
  • Нагрузку передаваемую от фундамента на грунт.
  • Минимальный диаметр продольных и поперечных стержней арматуры.
  • Минимальное количество рядов арматуры.
  • Расстояние между поперечными хомутами.
  • Размер нахлёста арматуры.
  • Общую длину и вес продольной арматуры.
  • Общую длину и вес поперечной арматуры.
  • Количество досок необходимое для обустройства опалубки.
  • Максимальное расстояние между опорами опалубки.

Похожие записи:



Раздел: Расчёт фундамента

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:

  1. Безопасную технологию установки, которая позволяет в кратчайшие сроки возвести фундамент дома.
  2. Возможность использования на любых грунтах. Единственным исключением являются скальные породы.
  3. 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.
  4. Как только будут установлены винтовые элементы, сразу же можно монтировать ростверки. Конечно же, эта особенность учитывается в расчётах.
  5. Расчёт свайного фундамента можно делать как для холмистой местности, так и для неровных участков.
  6. Монтаж осуществляется практически в любых погодных условиях. Неважно сколько градусов за окном. Это никак не повлияет на качество фундамента.
  7. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. Расчёт свайного фундамента на угловых сваях делается с помощью шлангового уровня. Потом наносятся метки. Они определяют горизонтальную плоскость и нижнюю кромку ростверка.
  4. Вворачиваются оставшиеся сваи.
  5. Глубина вворачивания должна быть такой, чтобы от верха до земли было 20 см.
  6. Ненесущая поверхность обрезается по обозначенным уровням.
  7. 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.

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, двусторонний 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 фундамента представляет собой упрощенную версию нашего программного обеспечения для проектирования фундаментов / опор, которое может 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 недоступны в бесплатной версии, но вы можете посетить нашу страницу Foundation Design Software 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 улучшать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.

Калькулятор свай (трубчатый анкер и фундамент)

Рис. 1. Сопротивление при установке свай.

Сваи используются; в качестве анкеров для поднятия конструкций над землей или предотвращения смещения (оседания) структурных оснований.Они могут быть из твердого бетона или стальных труб в зависимости от области применения.

Бетонные сваи обычно выдерживают очень большие вертикальные сжимающие нагрузки и устанавливаются / изготавливаются путем выкапывания ямы в земле, в которую опускается сборная свая, а затем закапывается или заливается неотвержденный бетон. Эти сваи не покрываются калькулятором свай CalQlata.

Пустотелые стальные трубчатые сваи, которые используются в калькуляторе свай CalQlata, обычно используются в качестве анкеров или для предотвращения смещения небольших и средних структурных фундаментов в подозрительных грунтовых условиях на суше или на морском дне.

Почва

До 450 миллионов лет назад земная поверхность была каменистой; нигде не было почвы. С тех пор почва на большей части своей поверхности скопилась из разложившихся растительных и животных материалов и эродированных горных пород. Почвы сильно различаются по составу и характеру в зависимости от множества переменных, таких как; состав, температура и содержание воды.

Источники свойств почвы сильно различаются не потому, что они неверны, а просто потому, что все они разные.Поэтому всегда рекомендуется проверять грунт в месте укладки с помощью штифта небольшого диаметра, проникая на глубину, подходящую для желаемого уровня уверенности. Это относительно недорогой и надежный метод подготовки к прокладке сваи перед установкой. К стержню можно применить те же методы расчета, что и для сваи.

Указанные значения несущей способности грунта действительны только при определенных условиях; глубина, пустоты, увлеченная вода, частицы горной породы (камни), состав, температура и т. д.все они вносят свой вклад в изменение прочности при очень малых объемах. Кроме того, прочность подшипника обычно изменяется в зависимости от величины и направления нагрузки, то есть она значительно снижается при нагрузке на растяжение или сжатие вблизи поверхности.

Поскольку прочность грунта увеличивается с глубиной, CalQlata консервативно считает, что поперечное давление грунта на стенку сваи равно давлению на глубине, умноженному на коэффициент Пуассона грунта (в отличие от угла сдвига, который также может варьироваться. с глубиной).

Сопротивление сжимающей силе в основании или вершине сваи (рис. 1), которая вызывает постепенное проникновение (δd), обычно должно быть равно комбинированному напряжению в грунте на глубине. Однако, поскольку условия на вершине сваи изменчивы и в значительной степени неизвестны во время установки, вычислитель сваи консервативно использует только несущую способность при расчете ударной прочности вершины сваи.

Свайная установка

Рис. 2. Момент перекоса сваи

На рис. 1 показаны силы сопротивления для типичной стальной трубчатой ​​сваи во время установки.

Сваи обычно забиваются в землю путем падения на них тяжелого груза с определенной высоты. Сила удара создается за счет потенциальной энергии массы. Если молот падает в плотную среду, такую ​​как вода, его эффективная масса (м²) должна использоваться в расчетах энергии удара (см. Входные данные ниже).

Сопротивление трению между грунтом и внутренней и внешней вертикальными поверхностями сваи увеличивается с увеличением глубины. Инкрементное проникновение достигается за счет преодоления несущего напряжения в грунте на поверхности вершины свайной стенки.Сила, создаваемая энергией удара, которая изменяется с каждым постепенным изменением глубины проникновения в грунт, должна быть достаточной для преодоления обеих этих нагрузок.

По мере увеличения глубины сваи большая часть силы удара теряется на преодоление повышенного сопротивления трения, уменьшая силу, доступную для проникновения. Таким образом, постепенное проникновение уменьшается с установленной глубиной, что увеличивает силу, действующую на сваю при каждом ударе.

Маловероятно, что грунт будет иметь одинаковую несущую способность, сопротивление сдвигу, коэффициент трения и коэффициент Пуассона на всем протяжении до установленной глубины, поэтому маловероятно, что каждый удар будет генерировать ожидаемое проникновение на соответствующей глубине.

Хотя разумно продолжать укладку свай до тех пор, пока сила удара (F) не станет достаточной для ваших нужд (Ŵ Сила (F) для каждого удара указывается в калькуляторе свай.

Прочность сваи

Стена сваи должна выдерживать монтажные и эксплуатационные нагрузки, и требуются отдельные расчеты для установления целостности сваи в соответствии с вашими конкретными проектными условиями.Однако наиболее вероятной причиной разрушения сваи является разрыв стены во время установки.

Разрушение или обрушение стенки сваи происходит из-за чрезмерного напряжения мембраны из-за смещения молотка / сваи (рис. 2), достаточно консервативная оценка которого может быть получена с использованием следующей формулы плоской пластины: σỵ = 6 м / т

Существует множество формул для определения прочности сваи при сжатии, некоторые из которых включают классические или сложные формулы, все из которых можно надежно спрогнозировать с помощью расчета продольного изгиба колонны Эйлера-Ренкина, в котором вы добавляете модуль Юнга материала сваи к модулю упругости грунта. (Eᵖ + Eˢ) при создании композитной жесткости (EI) для колонны.

Расчетная вместимость сваи

Рис. 3. Боковая нагрузка

Весу противостоит комбинация сопротивления трения и прочности грунта. Горизонтальным нагрузкам должно противостоять поперечное сжатие почвы, которое меняется в зависимости от глубины, состава и плотности. Растягивающим нагрузкам от анкеров противостоит масса сваи плюс грунтовая пробка, если она остается внутри, и любое остаточное трение между грунтом и стенкой сваи.

Как и все теоретические интерпретации практических задач, в конечном результате есть определенная степень оценки.

Например:

Горизонтальная сила : Сопротивление горизонтальным нагрузкам создает пару моментов (M) на высоте «hᴹ» (рис. 3), величина которой обусловлена ​​сочетанием несущей способности грунта и давления на глубине. Несущая способность при горизонтальной нагрузке не такая же, как при сжатии из-за подъема к поверхности, более того, давление создает большее сопротивление горизонтальным силам, чем несущая способность на значительной глубине (т.е. когда плотность x глубина> несущая способность).Поэтому CalQlata проигнорировала влияние несущей способности для горизонтальных нагрузок в вычислителе свай и предположила, что поперечное сопротивление основано на давлении x глубина. Вам нужно будет убедиться, что ваша свая не расплющивается чуть ниже поверхности почвы из-за горизонтальной силы.

Сила сжатия : Если свая не проникает в подстилающую породу, ее несущая способность (рис. 4; W) будет зависеть от сопротивления трения и несущей способности грунта, которые могут соответствовать или не соответствовать условиям поверхности.В этом случае вы можете основывать несущую способность установленной сваи на конечной силе удара. Однако было бы разумно применить подходящий запас прочности для учета потенциальной ползучести. Эмпирическое правило CalQlata — предполагать полную несущую способность и ⅔ сопротивления трения (R̂ᵛ). Калькулятор сваи предоставляет как теоретические (W̌), так и практические (-) значения в своих выходных данных.

Комбинированная сила : Когда сваи подвергаются комбинированным вертикальным и горизонтальным нагрузкам (рис. 5; W), сопротивление трения от вертикального компонента будет уменьшено, если горизонтальный компонент достаточен для преодоления деформации в грунте.Если земля и свая теряют контакт более чем на 50% ее внешней поверхности, сопротивление трению не следует принимать во внимание. Сопротивление вертикальному направлению вверх будет зависеть только от веса (сваи и грунтовой пробки, если она сохраняется), а сопротивление сжатию будет зависеть только от напряжения опоры (σ) на вершине сваи.

Осторожно

Несмотря на то, что сопротивление трению в свае может быть включено в несущую способность сваи, следует позаботиться о том, чтобы в течение ее расчетного срока службы учитывались следующие факторы:
1) С течением времени может возникнуть мера ползучести из-за несоответствий в грунте из-за изменения пластов и вибрационных нагрузок
2) Оседание может привести к сползанию сваи в пласт низкой прочности
3) Подземная вода снижает сопротивление трения и прочность на подшипник
4) Скала, частично поддерживающая сваю, со временем может вызвать наклон
5) Деформация свайной стены при установке может привести к обрушению во время эксплуатации
Все вышеперечисленное может быть выполнено с помощью подходящих испытаний грунта на глубину, превышающую предполагаемую глубину сваи.

Рис. 4. Осевая нагрузка

Калькулятор свай — Техническая помощь

Вы можете использовать любые единицы измерения в калькуляторе свай при условии, что вы согласны. Однако все силы рассчитываются для получения единиц массы-силы (кгс, фунт-сила и т. Д.), Поэтому важно, чтобы значения, вводимые для напряжения (σ и τ), были в простых единицах: например, кгс / м², фунт-сила / дюйм² и т. д.

Входное значение ускорения свободного падения (g) используется только для преобразования энергии удара в массовую силу.

Установка

Калькулятор сваи применяет горизонтальное давление (которое изменяется линейно с глубиной) на внутреннюю и внешнюю стенку сваи из-за коэффициента Пуассона грунта. Сопротивление постепенному проникновению рассчитывается только с использованием напряжения опоры (σ) грунта, напряжение сдвига (τ) используется для расчета угла сдвига для горизонтальной силы (F̌ʰ).

Расчетная мощность

Вычислитель свай обеспечивает множество расчетных нагрузок, только минимальные значения которых (R̂ᵛ, F̂ᵛ, Ŵ) могут использоваться с высокой степенью уверенности и без контрольных испытаний.Если вы хотите полагаться на более высокие расчетные мощности, чем эти, рекомендуется провести соответствующие испытания под нагрузкой, зависящие от времени.

Различные слои

Если вы не хотите проводить подробные расчеты для каждого переменного слоя (рис. 6), вы можете консервативно предположить, что ваша свая имеет толщину только суммы толщин высокопрочных слоев, полностью игнорируя влияние низкопрочных слоев. . Это также более точный подход, чем предположение о средних свойствах почвы по фактической глубине.

Входные данные

Рис. 5. Объединенные силы.

D = максимальная необходимая глубина сваи
Øᵢ = внутренний диаметр сваи
Øₒ = внешний диаметр сваи
ρᵐ = средняя плотность ³⁾
ρʰ = плотность молотка ³⁾
ρᵖ = плотность сваи
ρˢ = плотность грунта
м = масса молотка ⁽³⁾
hᵈ = высота падения
σ = нагрузка на грунт
τ = напряжение сдвига грунта
μᵢ = коэффициент трения при установке ⁽²⁽
μₒ = коэффициент трения во время эксплуатации ²⁾
ν = коэффициент Пуассона (грунт)

Выходные данные

мₑ = эффективная масса молота ³⁾
E = энергия удара
A = площадь поперечного сечения стенки сваи (вершина)
Ď = общая максимальная глубина (d + δd после окончательного удара)
n = количество ударов (для достижения Ď )
R̂ᵛ = минимальное сопротивление вертикальному трению при установке ⁽⁵⁾ (из-за μᵢ)
Řᵛ = максимальное сопротивление вертикальному трению после осадки⁽⁵⁾ (из-за μₒ)
F̌ʰ = максимальная горизонтальная сила (на поверхности почвы)
F̂ᵛ = минимальная подъемная сила сваи (только масса сваи)
F̌ᵛ = максимальная подъемная сила сваи (включая массу заглушки и)
Ŵ = минимальная грузоподъемность (от; μₒ + σ)
W̌ = максимальная грузоподъемность (от; μₒ + σ )
hᴹ = высота от конца сваи до точки опоры
r₁ = плечо момента над точкой опоры (только для информации)
r₂ = плечо момента под точкой опоры (только для информации)
M₁ = момент над точкой опоры⁽⁶⁾ (только для информации)
M₂ = Момент ниже точки опоры⁽⁶⁾ (только для информации)

Рис 6.Изменчивые слои почвы

Результаты последовательности ударов:
N ° = число ударов
δd = глубина удара
d = общая глубина после удара
F = сила удара

См. Свойства материала ниже для получения информации о некоторых характерных свойствах материала.

Свойства материала

Монтажная среда: если ваша свая устанавливается с помощью молотка, брошенного под воду, вы должны ввести среднюю плотность (ρᵐ) для воды, в противном случае вы должны ввести значение для воздуха или установить это значение на ноль.

Материал молота: Плотность материала молота (ρʰ) уменьшается на плотность среды в расчете (ρᵐ) для расчета энергии удара (E). Поэтому важно, чтобы обе плотности были репрезентативными

.

Материал сваи: Плотность материала сваи используется только в расчетах силы, необходимой для вытягивания сваи из земли (F 9)

Материал почвы: Свойства почвы должны быть основаны на значениях испытаний на месте, если это вообще возможно.Это можно установить, вставив штифт в землю в месте установки сваи, а затем ретроспективно определив свойства грунтовых условий с помощью калькулятора свай и изменив свойства грунта (σ, μᵢ и μₒ), гарантируя, что:
а) ретроспективные расчеты отражают фактические условия во время установки;
б) Нагрузки при извлечении измеряются не менее чем через 30 дней после осадки. В качестве альтернативы для оценки могут использоваться следующие данные:

Плотности Вещество кг / м³ фунтов / дюйм³
ρᵐ воздух 1.256 4.54E-5
вода 1000 0,0361
морская вода 1023 0,037
ρʰ сталь 7850 0,2836
бетон 2400 0,0867
гранитная порода 2750 0.09935
ρᵖ сталь 7850 0,2836
алюминий 2685 0,097
титан (HT) 4456 0,161
нержавеющая 316 7941 0,2869
ρˢ глина сухая 1590 0.0574
глина средняя 1625 0,0587
мокрая глина 1750 0,0632
суглинок 1275 0,0461
илово-сухой 1920 120
илово-влажный 2163 135
песчано-сухое 1600 0.0578
мокрый песок 1900 0,0686

Напряжение Вещество кг / м² фунтов / дюйм² ν
σˢ глина плотная от 35 до 55 от 0,05 до 0,08 0,45
глина средняя от 20 до 35 0.03 до 0,05 0,35
глина рыхлая от 10 до 20 от 0,014 до 0,03 0,3
суглинок от 7,5 до 15 от 0,01 до 0,02 0,3
ил от 4,5 до 7,5 от 0,0064 до 0,01 0,35
ил от 1 до 4.5 от 0,001 до 0,0064 0,3
песчано-сухое от 10 до 30 от 0,014 до 0,04 0,4
мокрый песок от 5 до 10 от 0,007 до 0,014 0,3
τˢ глина плотная от 29,4 до 46,2 от 0,0418 до 0.0656
глина средняя от 11,5 до 20,2 от 0,0164 до 0,0287
глина рыхлая от 3,6 до 7,3 от 0,0052 до 0,0104
суглинок от 4,3 до 8,7 от 0,0062 до 0,0123
ил 0.8 до 1,3 от 0,0011 до 0,0019
ил от 0,1 до 0,4 от 0,0001 до 0,0006
песчано-сухое от 8,4 до 25,2 от 0,0119 до 0,0358
мокрый песок от 2,9 до 5,8 от 0,0041 до 0,0082

Вещество мкᵢ мкₒ
глина плотная 0.225 0,45
глина средняя 0,2 0,4
глина рыхлая 0,15 0,3
суглинок 0,175 0,35
ил 0,15 0,3
ил 0.125 0,25
песчано-сухое 0,1 0,2
мокрый песок 0,175 0,35

Применимость

Расчет сваи применяется только к трубчатым сваям, заделанным в поверхностный грунт

Точность

Точность вычислений в калькуляторе свай зависит от введенной информации.Выходные данные в значительной степени основаны на линейном изменении давления с глубиной и постоянной плотности почвы на этой глубине. В этом случае ожидается, что результаты будут в пределах ± 10% от фактических значений.

Если изменение грунта происходит по глубине сваи, для свойств грунта следует использовать средние значения; в этом случае; Ожидается, что результаты будут в пределах ± 20% от фактических значений.

Маловероятно, что какой-либо расчет свай позволит достичь значительно большей точности, чем ожидалось выше.

Банкноты

  1. Ударная вибрация, смещение грунта и переменные условия с глубиной — все это неконтролируемо изменяет конечную нагрузку на сваю во время установки
  2. Сопротивление трению при установке меньше, чем при эксплуатации из-за осадки (через ≈30 дней). CalQlata рекомендует, если не известны точные значения, коэффициент трения для связных грунтов при установке должен быть вдвое меньше, чем при эксплуатации, который обычно составляет ≈0,35. Для несвязных грунтов оба значения следует принимать одинаковыми и равными ≈0.15
  3. Для энергии удара используется эффективная масса молота mₑ = m. (Ρʰ-ρᵐ) / ρʰ
  4. Боковая нагрузка на стенки сваи рассчитывается по формуле ν.d.ρˢ
  5. Включая внутренние и внешние вертикальные стенки сваи
  6. Эта информация предоставляется для проверки: M₁ должно быть идентично M₂, если расчет правильный

Дополнительная литература

Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в справочных публикациях (8, 9, 51 и 52)

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

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

1. Сваи опорные

2. Сваи фрикционные (или плавающие)

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

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

Эти категории можно подразделить на:

Большой рабочий объем

  • Предварительно отформованные — вбиваются в землю и оставляются на месте
    • — Цельный — древесина / бетон
    • — Пустотелый с закрытым концом — Стальные или бетонные трубы
  • Формируется на месте — трубчатый с закрытым концом, забивается, затем извлекается, заполняя пустоты бетоном

Малый рабочий объем

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

Нет смещения

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

Нагрузки, приложенные к сваям

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

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

Сваи с вертикальной нагрузкой

Предельная вместимость одинарных свай

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

P u = P su + P bu — W

P u Предельная несущая способность сваи

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

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

Вт = собственный вес сваи

Базовое сопротивление

При анализе поведения сваи предельное сопротивление основания принято выражать как

.

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

A b = Площадь на плане свайного основания

f b = Чистое предельное сопротивление на единицу площади основания

p o = давление вскрыши на уровне основания

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

W ≈ A b p o

и P u = P su + A b f b

Боковое сопротивление

As = Площадь контакта ствола сваи с почвой

= Среднее конечное сопротивление стороны на единицу площади

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

где L — длина сваи

Анализ общего напряжения (глинистые почвы)

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

Базовое сопротивление

Это простая проблема несущей способности, то есть

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

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

Чистое предельное сопротивление просто

f b = N c s u

и предельное базовое сопротивление примерно

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

Условно принимать c u = c ub

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

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

Боковое сопротивление

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

su (z) = недренированная прочность грунта на глубине z

α = эмпирический коэффициент уменьшения, который зависит от:

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

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

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

Расчет несущей способности сваи для одиночных и групповых свай

🕑 Время считывания: 1 минута

Расчет несущей способности сваи определит предельную нагрузку, которую свайный фундамент может принять в условиях эксплуатационной нагрузки. Эта способность также называется несущей способностью свай.
Устанавливаемые сваи могут быть как одиночными, так и групповыми. Следовательно, расчет нагрузки для одиночной и групповой свай будет другим.Это делается для заданных условий нагрузки или размера фундамента.
Здесь расчет несущей способности как для одиночных, так и для групповых свай.

Расчет несущей способности одиночной сваи

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

Расчет вертикальной нагрузки

Рис.1: Вертикальная нагрузка на сваю

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

Rac = Feb + Total (Fsf) Уравнение 1

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

Nser Eq.2

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

Крыса = Всего (Fsf) + Вт Уравнение 3

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

Расчет горизонтальной нагрузки

Рис.2: Горизонтальная нагрузка на сваи

Двумя основными факторами, ограничивающими горизонтальную вместимость сваи, являются:

  1. Максимальный прогиб конструкции
  2. Конструктивная способность сваи

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

Расчет допустимой нагрузки на сваи

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

Рис.3.Групповая вместимость сваи

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

Рис.4. Минимальное расстояние между сваями

Общая вертикальная эксплуатационная нагрузка на группу свай не должна превышать грузоподъемность группы, которая определяется по формуле:
Групповая нагрузка = групповая фрикционная способность + несущая способность на конце группы

= 2D (L + K) k1 + BLk2 Ур.4

Где k1 и k2 — коэффициенты почвы. Нагрузки на отдельные сваи внутри группы ограничиваются несущей способностью одной сваи. Расчет фундамента опоры

: стоимость и материалы

Основание опор или балок обычно состоит из железобетонных столбов или свай, расширяющихся к их нижней части и соединенных каркасом.Каркас распределяет нагрузки на конструкцию. Фактически, он используется для усиления конструкции. Этот тип конструкции помогает противостоять расширению почвы и большим нагрузкам. Столбы или сваи располагаются в точках пересечения, углах, под тяжелыми и несущими стенами, балками и другими важными конструкциями. Сваи обязательны во всех местах с большими нагрузками. Это онлайн-приложение обеспечивает расчет фундамента для опор и балок, а также дает предварительные данные о расходах, необходимых для строительства такого типа фундамента.

Выходные данные будут включать необходимые количества и цены на следующие строительные материалы, такие как арматура, песок, щебень, цемент.

Приложение будет использовать введенные данные как основу для разработки чертежей вашего будущего проекта. Для начала необходимо выбрать тип ростверка. На выбор есть два возможных варианта свай. Также существует два варианта их базовой формы: круглая или прямоугольная.

Через несколько минут вы узнаете размер сваи, количество бетона и других необходимых материалов.Вся конструкция и дизайн могут быть выполнены с помощью нашего расчетного приложения.

Обязательные параметры указаны в мм:

  • H — Высота главного сечения сваи;
  • B — Диаметр или ширина, что применимо;
  • А — Высота свайного основания. Если брать сваи без основания, то этот ящик вам просто не хватает;
  • D — Диаметр или ширина свайного основания;
  • D1 — Длина основания прямоугольной формы;
  • B1 — Ширина основания прямоугольной формы.

Если у сваи круглое сечение, то последние параметры в расчетах не учитываем.

Размеры подвала:

  • Y — длина;
  • X — Ширина;
  • Y1 — Общее количество свай, установленных по длине монолитной конструкции, включая угловые сваи;
  • X1 — Общее количество свай, установленных по ширине монолитной конструкции, включая угловые сваи.

S — Если этот параметр указан, то расчет будет производиться для свай, которые равномерно распределены по всей конструкции.Если он не указан, то расчет будет производиться только для свай, которые устанавливаются по периметру подвала.

Габариты ростверка:

  • F — Высота;
  • E — Ширина.

Если расчет структуры распределения нагрузки не требуется, вы можете не указывать эти параметры.

Арматурные стержни

  • ARM1 — Общее количество арматуры, необходимое для одной сваи;
  • ARM2 — Общее количество рядов арматуры в полосе конструкции распределения нагрузки;
  • ARMD — Диаметр арматуры.

Эти параметры также вводятся в мм.

В случае, когда ваш проект не включает армирование, вы устанавливаете значение 0.

Количество цемента, необходимое для приготовления 1 м³ смеси, указано в кг. Затем вы устанавливаете пропорции. Цифры будут отличаться в каждом отдельном случае. Эти параметры будут зависеть от применяемых методов строительства, размеров песка и щебня и марки цемента. Вы можете уточнить эту информацию, запросив ее у производителей или поставщиков строительных материалов.

Если вы укажете цены на строительные материалы, калькулятор стоимости фундамента опоры сделает за вас предварительную оценку планируемых расходов, которые вы оплатите по вашему проекту.

Оценщик учтет параметры, чтобы указать следующее:

— объем смеси для заливки одной стопки, отдельно для верхней и нижней ее частей;

— расстояние между стопками, количество их;

— общий вес и длина необходимого количества арматурной стали;

— объем смеси, необходимый для заливки всей конструкции распределения нагрузки;

— общая сумма запланированных затрат на оплату всех основных строительных материалов для создания структуры распределения нагрузки.

Вы также получите чертежи, включая генеральный план и проект расчета свай. Вы воспользуетесь им при проектировании цокольного этажа дома.

Выполнение расчетов не займет много времени, потому что эта онлайн-программа избавит вас от долгого и трудоемкого процесса оценки. Вам нужно только подробно следовать приведенным инструкциям.

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 в старом платформа, которая была построена 40 лет назад и более, если пересмотреть расчет, вы можете обнаружить, что она отличается от коэффициента безопасности API в дополнение к условиям окружающей среды Эффект времени, несомненно, влияет на емкость сваи, как при нормальных явлениях со временем работы сваи с окруженным грунтом как единым целым, поэтому дополнительное сцепление 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, приложенные к сваям вскоре после установки, при проектировании свай следует учитывать характеристики времени консолидации. 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, обычно консолидированных глинах было изучено с помощью большого количества испытаний свайных моделей и некоторых полномасштабных испытаний свайной нагрузки.

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 исследований и разработок, и нет твердой формулы или уравнения, которым следовало бы следовать, но следует сосредоточить внимание на исследованиях, проводимых на конкретном участке. местоположение, а также зависит от предыдущей истории местоположения.

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

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

1. Введение

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

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

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

2. Анализ скользящей сваи

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

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

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

3. Расчет сопротивления забиванию сваи
3.1. Расчет сопротивления конца сваи

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

4,4 9019

19019

19019


(°) 0 9019 3019 9019 9019 9019 9019 9019 9019 9019 9019

35 40 45

0 0.51 1,20 1,80 4,0 11,0 21,8 45,4 125 326
1,0 2290 1,0 2290

1,64 2,16 41,3 81,3 173,3

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

3.2. Расчет бокового трения сваи

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

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

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

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

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

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

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

(b) Частично затронутые территории . Когда 0,5 z / H конец > 0,44, расчетная глубина проникновения сваи мала, расчетная глубина забивки сваи после скольжения сваи мала, и влияние последующей забивки сваи на свойства грунта небольшой; модифицированный метод API все еще можно использовать для расчета.② Если z / H конец <0,44, при большой расчетной глубине проникновения грязи последующая забивка будет иметь большое влияние на свойства почвы и формулу для расчета динамического сопротивления боковому трению на этот раз выглядит следующим образом.

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

4. Расчет интервала скольжения сваи

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

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

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

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

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

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

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

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

5. Проверка инженерного дела

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

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

190 толщина / м

песок и твердая глина с прослоями

11

90 твердая илистая глина13

111

9018

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

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

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

6. Выводы

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

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

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

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

Доступность данных

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

Конфликт интересов

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

Выражение признательности

Это исследование было финансировано Национальным фондом естественных наук Китая (№ 41372288) и Проектом фонда научных и технологических инноваций для аспирантов Шаньдунского университета науки и технологий (№ 41372288).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


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

1 песок средней плотности от мелкого до крупного 2.4 0 39 8,5 3,0 3291,7 39 /
2 глина мягкая к твердой 7,9 35 7,9 35 259.9 / 1024.1
3 плотный ил 2.3 0 37 8.9 13.2 5944 112/ 112/ 112/ 7.8 70 0 8,6 21,0 519,8 / 1644,2
5 твердая илистая глина 3,6 50 9190

50 / 411,9
6 плотный илистый мелкий песок 8,4 0 39 8,5 33,0 9084,6 271.7 /
7 плотный илистый мелкий песок 20,3 90 0 8,3 53,3 668,3 / 550181 668,3 / 550181 9019 твердая глина

6,1 80 0 9,0 59,4 594 / 1447,9
9 твердая илистая глина 5,4 6 64,8 15598,1 582,7 /
10 твердая глина 11,4 100 0 8,8 76,2 76,2 76,2 плотный песчаный ил 3,4 0 36 8,3 79,6 13963,5 717 /
12 120 0 8,5 108,9 891 / 10587,5
13 плотный песчаный ил 2,9 1394,5 /
14 твердая глина 19,6 160 0 9,0 131,4 1188 /