Содержание
- 1 Расчет свайно-винтовых фундаментов, нагрузка и расчеты
- 2 Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108 и 133
- 3 Какую нагрузку выдерживает 108 винтовая свая?
- 3.1 Что такое винтовая свая
- 3.2 Ствол
- 3.3 Конический наконечник
- 3.4 Лопасти
- 3.5 Виды свай и их параметры
- 3.6 Способы установки винтовых свай
- 3.7 Ручная установка винтовых опор
- 3.8 Механизированная установка винтовых опор
- 3.9 Определение несущей способности винтовой сваи опытным путём
- 3.10 Винтовые сваи нагрузка и расчеты
- 3.11 Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:
- 3.12 Расчет свайно-винтовых фундаментов
- 3.13 Особенности процесса проектирования свайного фундамента
- 3.14 Расчёт несущей способности винтовой сваи
- 3.15 Как определить несущую силу почвы и каждой сваи
- 4 Какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108?
- 5 Какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108
Расчет свайно-винтовых фундаментов, нагрузка и расчеты
Частые вопросы на начальном этапе строительства: “Какую нагрузку несут винтовые сваи с литым наконечником? Какой диаметр свай выбрать для фундамента деревянного дома, террасы, бани и т.п…?“
Выбирая винтовые сваи, необходимо учесть все возможные конструктивные особенности строения. Нужно учитывать материалы из которых строится ваше здание, его особенности и конструкция — результат этих калькуляций: нагрузка сооружения на свайно-винтовой фундамент. Калькуляцию нагрузок, делают с небольшим, но запасом.
Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:
Тип винтовой сваи | Нагрузка на сваю не менее, тн |
СВЛ-57 | 1 |
СВЛ-76 | 2 |
СВЛ-89 | 2,5 |
СВЛ-108 | 5 |
СВЛ-133 | 8 |
СВЛ-159 | 15 |
СВЛ-219 | 20 |
СВЛ-325 | 30 |
Самые популярные стальные сваи используемые в загородном строительстве каркасных домов, а также домов из бревна и бруса — это винтовые сваи СВЛ-89 и винтовые сваи СВЛ-108. Их длина зависит от грунта на строительном участке. Самый популярный и часто используемый размер – 108мм при длине сваи 3 метра.
Для строительства сооружений из газобетона или кирпича, используют винтовые сваи типа СВЛ-133 и выше.
Расчет свайно-винтовых фундаментов
Расчет свайно-винтовых фундаментов выполняется по предельным состояниям 1-ой и 2-ой группы. Расчет 1-ой группы для предельных состояний производят по:
- прочности материала свай и свайных ростверков;
- несущей способности грунта основания свай;
- несущей способности оснований свайных фундаментов;
- если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или крутопадающими слоями грунта и т.п.
Расчеты по предельным состояниям 2-ой группы производят по:
- осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок;
- перемещениям свай (горизонтальным углам поворота головы свай) вместе с грунтом основания от действий горизонтальных нагрузок и моментов.
Особенности процесса проектирования свайного фундамента
Для того, чтобы определить, как правильно производить расчет нагрузок свайного фундамента, необходимо учесть следующие параметры:
- при глубине залегания в 1,7 метра, учитывают: общий вес сооружения, который будет оказывать нагруки на фундамент и грунт;
- фактический вес, который включает в себя: вес стен, вес перекрытий и потолков, вес крыши, кровельного покрытия, фасадной и внутренней отделки;
- расчет полезной нагрузки, которая создается при эксплуатации дома (по СНиП для жилого дома равна 150 кг/м²). К такой нагрузке можно отнести: вес мебели, людей, вещей и бытового оборудования;
- снеговая нагрузка, которая рассчитывается из справочных данных по региону строительства;
- коэффициент запаса (обычно используется равным 1,1);
- грузонесущая способность грунта на том месте, где происходит установка фундамента;
- глубина для залегания одной опоры (принимается за 1,7 метра – оптимальное значение для грунта из плотной глины).
- винтовая свая 76*200*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка составляет 2000 кг;
- 89*250*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 3000 кг;
- 108*300*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 5000 кг.
Пример расчета свайно-винтового фундамента 2-х этажного дома с размером 6х8 метров
Рассмотрим пример расчета фундамента из винтовых свай при строительстве 2-х эт. дома площадью 6000х8000 мм. У него будет сооружаться пологая крыша и 1 внутренняя несущая стена. Ставится этот дом на глинистой почве с несущей способностью в 4,5 кг/см².
Математические расчеты следующие:
- площадь кровли дома – 50 м²;
- площадь чердака – 50 м²;
- площадь для перекрытий 1-го и 2 этажа – 100 м²;
- площадь всех внешних стен – 160 м²;
- площадь несущей внутренней стены – 50 м²;
- периметр фундамента – 34 м.
В результате получаем следующие данные по нагрузкам на фундамент:
- при использовании плосского шифера для кровли, ее вес составит 2,5 тонны;
- вес чердачного перекрытия – 3,5 тонны;
- перекрытий для этажей – 10 тонн;
- вес внешних стен – 16 тонн;
- вес внутренних стен – 5 тонн;
- ростверка + сваи – 3 тн;
- полезная нагрузка (мебель, оборудование, примерное количество проживающих) – 26 тонн;
- вес снега – 5 тонн (из справочника региона);
- итого общий вес всего строения – 71 т.
При получении данных нужно пользоваться специальными справочными данными и нормами, которые зависят от материала, применяемого в строительстве дома.
Теперь почитаем сколько составит расчетная нагрузка, для этого, к общему весу сооружения прибавляем 30%, в результате получаем 92,3 тонны. Шаг винтовых свай под внутренней несущей стеной должен быть на 30% больше, чем для внешних стен.
Согласно всем полученным данным, одна винтовая свая СВЛ-108 с литым наконечником, будет иметь несущую способность в 4,65 тонн, а общее количество свай для фундамента 2-х этажного дома площадью 48м2 составит 20 шт.
Источник: https://litey.ru/vintovye-svai-nagruzka-raschety/
Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108 и 133
Расчет фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно неправильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайно-винтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.
От чего зависит допустимая нагрузка
Если давать определение понятию несущая способность, то она представляет собой максимально допустимое давление на элемент фундамента, которое он выдерживает. Расчетная нагрузка на одну винтовую сваю всегда должна быть меньше ее несущей способности. Равность значений нежелательна, поскольку стоит предусмотреть запас на случай возникновения непредвиденных обстоятельств.
Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:
- диаметр трубы и лопастей;
- прочность грунта основания;
- длина сваи.
При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти). Расчет выполняется по следующей формуле:
N = F/γk.
В этой формуле N -несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать), F — значение несущей способности (неоптимизированное), γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.
Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:
- 1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.
- 1,25 при проведении испытаний с помощью сваи-эталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
- При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,4-1,75 при количестве опорных элементов в пределах 5-20 штук.
Важно! Практичнее всего использовать второй способ т.к. полноценные геологические изыскания дороги, а самостоятельное изучение грунта на глубине вкручивания свай практически нереально.
Очень интересное видео по испытаниям винтовых и других свай, за одно и сравнение по несущей способности:
Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле:
F = S*Rо.
Здесь S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи. Для наиболее распространенных диаметров винтовой сваи можно воспользоваться таблицей ниже.
Диаметр винтовой сваи, мм | Диаметр лопасти, мм |
89 | 250 |
108 | 300 |
133 | 350 |
Эти элементы чаще всего применяются для легких частных строений.
После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».
Таблица ниже рассматривает, какую прочность основания нужно взять в расчет для различных грунтов.
Грунт основания, определенный по итогам изысканий | Rо на расстоянии 1,5 м и более от поверхности земли, кг/см2 |
Галька с глиняными частицами | 4,50 |
Гравий с глиняными частицами | 4,00 |
Песок крупной фракции | 6,00 |
Песок средней фракции | 5,00 |
Песок мелкой фракции | 4,00 |
Пылеватый песчаный грунт | 2,00 |
Суглинки и супеси | 3,50 |
Глины | 6,00 |
Просадочное основание или насыпное с проведением уплотнения | 1,50 |
Насыпное основание без выполнения работ по уплотнению | 1,00 |
Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента.
Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:
- условия работы;
- характеристики грунта;
- глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
- диаметр лопасти;
- характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).
Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).
Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:
Тип грунта | Несущая способность свай 89 и 108 мм при диаметре лопасти 300 мм в тоннах с учетом глубины залегания винта | |||
1,5 м | 2,0 м | 2,5 м | 3,0 м | |
Мягкопластичный лесс | 2,2 | 2,9 | 3,6 | 4,3 |
Полутвердая глина | 4,7 | 5,4 | 6,0 | 6,7 |
Тугопластичная глина | 4,2 | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Мягкопластичная глина | 3,7 | 4,4 | 5,0 | 5,8 |
Полутвердые суглинки и супеси | 4,4 | 5,1 | 5,8 | 6,5 |
Тугопластичные суглинки и супеси | 3,9 | 4,6 | 5,3 | 6,0 |
Мягкопластичныесуглинки и супеси | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,5 |
Песок средней и крупной фракции | — | 9,7 | 10,4 | 11,1 |
Песок мелкой фракции | — | 6,3 | 7,0 | 7,7 |
Песок пылеватый | — | 4,9 | 5,6 | 6,3 |
Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.
Пример упрощенного расчета
Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:
- грунты на участке — глина;
- диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
- масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
- периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.
Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лепестковой подошвы:
S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).
Находим неоптимизированную несущую способность:
F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.
Вычисляем допустимую нагрузку:
N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.
Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:
59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.
Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов:
24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов.
Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 12-13 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.
Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается. Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:
- сечение;
- длина;
- шаг;
- распределение под несущими стенами.
Дополнительно рекомендуем прочитать статью: Расчет количества винтовых свай для фундамента.
Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.
Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.
Источник: https://gidfundament.ru/svajnyj/vintovye-svai-nesushchaya-sposobnost.html
Какую нагрузку выдерживает 108 винтовая свая?
Возведение даже легкой постройки, не говоря уже о капитальном доме, должно сопровождаться проектной документацией. Особое внимание, при этом, уделяется подземной части фундамента, от надежности которой зависит долговечность строения, а также отсутствие серьезных проблем при эксплуатации.
В частности, расчет определяет, какова должна быть несущая способность винтовых свай, какую нагрузку они смогут выдержать, какие размеры и шаг следует выбрать. Расчет фундамента является основополагающим при выполнении проекта любого дома или хозяйственной постройки.
Он принимает во внимание не только вертикальные и горизонтальные нагрузки, но и грунтовые условия строительной площадки, поэтому даже готовая инженерная документация требует привязки к местности.
Что такое винтовая свая
Винтовые сваи
Назначение такого вида опор заключается в том, чтобы, минуя слабые слои почвы, передать нагрузку от здания через ВС на плотное грунтовое основание. Прохождение опоры через грунт достигается её вращением. Винт сваи входит в почву, как штопор в пробку.
ВС представляет собой цельносварную металлоконструкцию, состоящую из трёх частей: ствола (металлическая труба), конического наконечника и лопасти.
Ствол
Опорной частью сваи является ствол, который представляет собой металлическую трубу. Длина трубы определяется путём специальных вычислений на основе геологических изысканий. Изыскательские работы дают представление, на какой глубине залегают плотные слои грунта. От этого зависит длина ствола. Размер длины ВС должен быть такой, чтобы конец сваи смог войти в несущий слой почвы на глубину 50 – 70 см.
Конический наконечник
Концевой наконечник в виде конуса делают литым или цельносварным. Острый конец сваи облегчает вхождение опоры в грунт.
Стволы опор со срезанным концом
Некоторые производители изготавливают стойки диаметром 58 мм без острого наконечника. Конец ВС обрезают под углом 45о. Эллипсное отверстие заваривают стальным листом.
Для возведения заборов, мелких построек применяют сваи с открытым отверстием. В этом случае почва заполняет ствол опоры изнутри, что может вызвать коррозию. Однако, их применяют по причине их низкой стоимости.
Лопасти
На конце винтовой опоры приваривают одну или две лопасти. Чем больше диаметр ствола опоры, тем больше размер лопастей. Лопасти врезаются в грунт, и при вращении ствола вокруг своей оси, опора продвигается по вертикали вниз до проектной отметки.
Виды свай и их параметры
Разнообразие типоразмеров этих изделий связано с применением их под конкретные виды возводимых объектов.
В частном домостроении преимущественно используются винтовые элементы фундаментов с диаметрами трубы от 89 до 159мм. Так, допустимая нагрузка на винтовую сваю 89мм делает возможным их применение при возведении каркасных одноэтажных домов, веранд и беседок. С увеличением диаметра трубы увеличивается цена и расширяется диапазон их применения: 108мм, 133мм и 159мм – для устройства фундаментов двухэтажных каркасных домов, а также одноэтажных из бруса, пенобетона и кирпича.
А допустимая нагрузка на винтовую сваю 325мм приемлема при использовании её в проектировании тяжёлых конструкций домов или промышленных объектов.
При расчётах допустимых нагрузок на сваи используют такой важный параметр, как площадь её конструктивного элемента – лепестковой подошвы.
При этом за радиус подошвы принимают расстояние от центра сваи до крайней (образующей контур лепестка) точки.
Для вычисления площади используют известную математическую формулу: возведённый в квадрат радиус лопастей умножают на 3,14 (число Пи). Для разных диаметров труб она составляет:
- 89мм – 490см 2 ;
- 108мм –706см 2 ;
- 159мм – 1590см 2 ;
- 325мм – 9567см 2 (для расчётов значения диаметров лопастей всегда берут в сантиметрах).
На выбор длины детали влияют характер грунта (в том числе уровень его промерзания) и перепады высот на стройплощадке.
Длина свай стандартизована и составляет:
- для коротких – 160-250см;
- для длинных – до 11,5м (с шагом 50см).
При правильной установке они должны упираться лопастями в плотный слой грунта.
Способы установки винтовых свай
Небольшие по длине (до 2 м) опоры устанавливают ручным способом. Сваи диаметром 108 мм и больше, длиной 2,5 м и более монтируют механизированным методом.
Установка винтовой сваи вручную
Ручная установка винтовых опор
- ВС длиной до 2,5 м часто устанавливают вручную. Это делают следующим образом:
- Сначала делают разметку свайного поля. Колышками и шнуром отмечают места установки опор.
- Ручным буром делают воронку глубиной 30 – 40 см. Это задаст вертикальное направление погружения ВС в грунт.
- Если в верхней части ствола отсутствуют монтажные отверстия, то их прорезают самостоятельно. Это можно сделать газовой горелкой или ацетиленовым резаком.
- Опору опускают в ямку.
В монтажные отверстия вставляют концы рычагов (это могут быть отрезки водопроводной трубы).
- В работе участвуют 3 человека. Двое работников вращают ствол с помощью рычагов. Третий рабочий контролирует вертикаль ВС.
- С помощью нивелира делают отметки на стволах опор, фиксирующие проектную высоту наземной части свай.
- Угловой машинкой срезают лишние части стволов опор.
- В зависимости от конструкции ростверка формируют опорные части оголовков ВС.
- Устанавливают ростверк.
Сваи устанавливают на расстоянии друг от друга не более 3 м.
Если расстояние составляет 4 м, то посередине устанавливают дополнительную стойку.
Установка 3 м винтовой сваи механизированной установкой
Механизированная установка винтовых опор
Силовая установка для вращения ВС устанавливается на подающей стреле любого передвижного грузоподъёмного механизма. Существуют специализированные передвижные установки для ВС.
Скорость формирования фундаментного основания с помощью механизированной установки значительно сокращают сроки строительства объекта.
Определение несущей способности винтовой сваи опытным путём
Помимо теоретического обоснования (расчёта нагрузки для винтовых свай) несущей способности ВС, проводят испытание винтовых стоек. Тестирование определяет возможности винтовой опоры выдерживать проектную нагрузку. Программа испытания состоит в следующем:
- ВС погружают в грунтовое основание на расчётную глубину;
- на оголовок приваривают площадку из металлического листа;
- на площадку помещают груз определённого веса;
- стойку выдерживают в течение нескольких дней, ведя наблюдение за осадкой опоры;
- предельная нагрузка, которая не будет давать осадку опоры, определяет несущую способность ВС.
Винтовые сваи нагрузка и расчеты
Частые вопросы на начальном этапе строительства: “Какую нагрузку несут винтовые сваи с литым наконечником? Какой диаметр свай выбрать для фундамента деревянного дома, террасы, бани и т.п…?“
Выбирая винтовые сваи, необходимо учесть все возможные конструктивные особенности строения. Нужно учитывать материалы из которых строится ваше здание, его особенности и конструкция — результат этих калькуляций: нагрузка сооружения на свайно-винтовой фундамент. Калькуляцию нагрузок, делают с небольшим, но запасом.
Винтовые сваи с обеспечением несущей способности, выдерживают следующие нагрузки:
Тип винтовой сваи | Нагрузка на сваю не менее, тн |
СВЛ-57 | 1 |
СВЛ-76 | 2 |
СВЛ-89 | 2,5 |
СВЛ-108 | 5 |
СВЛ-133 | 8 |
СВЛ-159 | 15 |
СВЛ-219 | 20 |
СВЛ-325 | 30 |
Самые популярные стальные сваи используемые в загородном строительстве каркасных домов, а также домов из бревна и бруса — это винтовые сваи СВЛ-89 и винтовые сваи СВЛ-108. Их длина зависит от грунта на строительном участке. Самый популярный и часто используемый размер – 108мм при длине сваи 3 метра.
Для строительства сооружений из газобетона или кирпича, используют винтовые сваи типа СВЛ-133 и выше.
Расчет свайно-винтовых фундаментов
Расчет свайно-винтовых фундаментов выполняется по предельным состояниям 1-ой и 2-ой группы. Расчет 1-ой группы для предельных состояний производят по:
- прочности материала свай и свайных ростверков;
- несущей способности грунта основания свай;
- несущей способности оснований свайных фундаментов;
- если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или крутопадающими слоями грунта и т.п.
Расчеты по предельным состояниям 2-ой группы производят по:
- осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок;
- перемещениям свай (горизонтальным углам поворота головы свай) вместе с грунтом основания от действий горизонтальных нагрузок и моментов.
Особенности процесса проектирования свайного фундамента
Для того, чтобы определить, как правильно производить расчет нагрузок свайного фундамента, необходимо учесть следующие параметры:
- при глубине залегания в 1,7 метра, учитывают: общий вес сооружения, который будет оказывать нагруки на фундамент и грунт;
- фактический вес, который включает в себя: вес стен, вес перекрытий и потолков, вес крыши, кровельного покрытия, фасадной и внутренней отделки;
- расчет полезной нагрузки, которая создается при эксплуатации дома (по СНиП для жилого дома равна 150 кг/м²). К такой нагрузке можно отнести: вес мебели, людей, вещей и бытового оборудования;
- снеговая нагрузка, которая рассчитывается из справочных данных по региону строительства;
- коэффициент запаса (обычно используется равным 1,1);
- грузонесущая способность грунта на том месте, где происходит установка фундамента;
- глубина для залегания одной опоры (принимается за 1,7 метра – оптимальное значение для грунта из плотной глины).
- винтовая свая 76*200*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка составляет 2000 кг;
- 89*250*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 3000 кг;
- 108*300*2500 мм – расчетная минимальная нагрузка 5000 кг.
Расчёт несущей способности винтовой сваи
Чтобы приступить к расчёту несущей способности винтовой стойки, надо получить исходные данные: расчётное сопротивление грунта, в который будет погружен шнек опоры, диаметр шнека (лопасти), габариты ВС.
Сопоставляя эти данные, специалисты получают расчётную несущую способность ВС. В заводских условиях в массовом производстве выпускают винтовые стойки длиной 2,5 м, диаметром ствола 58, 89, 108 и 133 мм. На основании многочисленных испытаний и расчётов были получены данные, которые отображает данная таблица:
Опорный слой грунта | Расчётное сопротивление грунта, кг/см2 | 58х2500, мм | 89х2500, мм | 108х2500, мм |
Глина | 5 | 1,6 | 2,5 | 3,5 |
Суглинок | 4,5 | 1,4 | 2,2 | 3,2 |
Лёсс | 1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 |
Песок | 9 | 2,8 | 4,4 | 6,4 |
Из таблицы становится понятно, какую нагрузку могут выдержать винтовые опоры в зависимости от сопротивления грунта. Например, при общем весе здания 35 тн для формирования фундаментного основания на глинистом грунте понадобится минимум 10 – 12 свай диаметром 108 мм. При таком же весе строения на песчаном основании достаточно будет установить минимум 6 – 7 опор.
Несмотря на установленное минимальное количество опор, сваи устанавливают по углам здания в точках пересечения внутренних и внешних несущих стен, а также в местах примыкания перегородок к несущим ограждениям.
по расчёту фундамента на винтовых сваях:
Как определить несущую силу почвы и каждой сваи
Расчет несущей силы каждого типа грунта уже давно произведен. Результаты точных геологических и инженерных изысканий сведены в таблицу, представленную в тексте (таблица 1).
Зная нагрузку, которую способен принимать на себя грунт и площадь сваи, можно выполнить расчет несущей способности винтового изделия 89 или 108. Для примера возьмем тип почвы – глина.
1) диаметр винтового элемента равен 30-ти см, площадь для этого примера рассчитана ранее и составляет 706,5 кв. см;
2) из таблицы несущих возможностей почвы возьмем значение для глинистой структуры – 6 кг/кВ. см;
3) перемножаем цифры и получаем результат 4,2 тонны.
Расчет нагрузки показал, что определенная свая (89, 108 или 133) при погружении в глинистый грунт выдержит нагрузку, не превышающую 4,2 тонн. При условии заглубления 200-250 см.
Строительство домов на неровном ландшафте
Для определения суммарной нагрузки на будущий фундамент необходимо произвести расчет для одного свайного элемента и умножить на число свай 108 (или иных, используемых по проекту моделей).
Важно: винтовая свая 108 расшифровывается как свайный элемент с 108-мм сечением стальной трубы-стержня.
- Регистрация: 01.09.13 Сообщения: 83 Благодарности: 5
Количество винтовых свайДом с мансардой 8,4 * 8,4 из бруса 200мм. Примерные расчёты веса стены — 40 м3 перекрытия — 21 м3 перегородки — 10 м3 Итого 35 тн. Снеговая нагрузка Новосибирск (площадь крыши 100 м2) -24 000 Эксплуатационная нагрузка 115 м2 — 20 700 кг. Итого: 80 тн. +20% запас Итого с запасом: 96 тн.
Винтовая свая 108 с диаметром лопасти 300 мм в глине (2 кг*см2) может нести 1 400 кг.
Т. о. на дом необходимы 68 свай! т. е. каждые 75 см! Если исходить из стоимости сваи с установкой 4 000 руб. получается 272 000 руб.
Где в расчётах ошибка?
Последнее редактирование модератором: 21.11.17
Источник: https://seventools.ru/montazhnye-raboty/nagruzka-na-vintovuyu-svayu-108.html
Какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108?
ООО «БалСваи» предлагает Вашему вниманию винтовые сваи 89. Они изготавливаются в соответствии с ТУ 5260-001-27135640-2014 на собственных заводах, которые находятся в Московской и Владимирской областях. Купить винтовые сваи 108 — значит получить конструкцию, изготовленную из одношовной стальной трубы, приобретённой у отечественного производителя.
Хотите знать, какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108? Загляните в наш каталог. Там Вы найдёте любую интересующую Вас информацию по данному вопросу. Несущая способность винтовой сваи 108 зависит от разных факторов. Она составляет от двух до семи тонн.
Свая винтовая СВС 108 имеет сварной наконечник и приваренную лопасть толщиной 5 мм и диаметром 300 мм. Её длина может быть разной: она варьируется в диапазоне от 1,65 м до 6 м. Вес винтовой сваи 108 также может быть разным: от 21 кг до 60 кг.
Область применения
Цена винтовых свай 108 невелика, так что обустройство свайно-винтового фундамента обойдётся Вам дешевле, чем традиционного. При этом конструкция изделий такова, что делает их универсальными, позволяя использовать для фундаментов под:
- строения любых типов, начиная с бань и заканчивая домами из бруса и бревна;
- небольшие строительные конструкции типа беседки, бытовки, теплицы, оранжереи;
- заборы, рекламные щиты, дорожные знаки, лестницы, настилы;
- промышленные и модульные конструкции;
- небольшие причалы и мосты.
Помимо этого, винтовые сваи 108 мм позволяют укреплять склоны и восстанавливать старые фундаменты.
Преимущества
Винтовые сваи диаметром 108 мм имеют целый ряд преимуществ:
- имеют антикоррозийное покрытие;
- доступны по цене;
- не требуют проведения земляных работ при монтаже;
- просты в установке;
- могут быть установлены даже на проблемных грунтах.
У нас Вы можете не только купить качественные сваи, но и заказать их установку. Если Вас заинтересовало наше предложение, звоните: 8 (495) 720-04-91.
Источник: https://balsvai.ru/piling/sv-108
Нагрузка на винтовые сваи: максимальные возможности
Какие допустимые нагрузки способны выдерживать винтовые сваи и какая у них несущая способность? Какой диаметр винтовой сварной сваи (свсн) будет самым подходящим для устройства свайно-винтового фундамента? – это самые задаваемые вопросы на этапе проектирования строительства. Ошибки в расчётах, как правило, снижают надёжность опор под зданиями, приводят к усадке или крену строений. И, в конечном счёте, к повреждениям их основных конструкций.
Допустимая нагрузка – важнейший показатель винтовых элементов фундамента
Важной характеристикой винтовых свай, влияющей на правильный их подбор при устройстве фундаментов под конкретные сооружения, является несущая способность.
Это ничто иное, как учитывающая деформации почвы максимальная нагрузка, которую выдерживают сваи без потери своих функциональных качеств. Для грунтов с различными прочностными характеристиками, а также изделий, отличающихся длиной, диаметром трубы и лопастей – она разная.
Далее ознакомимся с параметрами, от которых зависит допустимая нагрузка на винтовые сваи, а также с правильным её теоретическим расчётом.
Виды свай и их параметры
Разнообразие типоразмеров этих изделий связано с применением их под конкретные виды возводимых объектов.
В частном домостроении преимущественно используются винтовые элементы фундаментов с диаметрами трубы от 89 до 159мм. Так, допустимая нагрузка на винтовую сваю 89мм делает возможным их применение при возведении каркасных одноэтажных домов, веранд и беседок. С увеличением диаметра трубы увеличивается цена и расширяется диапазон их применения: 108мм, 133мм и 159мм – для устройства фундаментов двухэтажных каркасных домов, а также одноэтажных из бруса, пенобетона и кирпича.
А допустимая нагрузка на винтовую сваю 325мм приемлема при использовании её в проектировании тяжёлых конструкций домов или промышленных объектов.
При расчётах допустимых нагрузок на сваи используют такой важный параметр, как площадь её конструктивного элемента – лепестковой подошвы.
При этом за радиус подошвы принимают расстояние от центра сваи до крайней (образующей контур лепестка) точки.
Для вычисления площади используют известную математическую формулу: возведённый в квадрат радиус лопастей умножают на 3,14 (число Пи). Для разных диаметров труб она составляет:
- 89мм – 490см2;
- 108мм –706см2;
- 159мм – 1590см2;
- 325мм – 9567см2 (для расчётов значения диаметров лопастей всегда берут в сантиметрах).
На выбор длины детали влияют характер грунта (в том числе уровень его промерзания) и перепады высот на стройплощадке.
Длина свай стандартизована и составляет:
- для коротких – 160-250см;
- для длинных – до 11,5м (с шагом 50см).
При правильной установке они должны упираться лопастями в плотный слой грунта.
Прочность грунта основания
Одним из исходных данных при расчёте допустимой нагрузки на винтовые сваи являются прочностные характеристики грунта на участке строительства. Их точное определение возможно при выполнении изыскательского бурения.
Если вызов геологов не предусмотрен бюджетом – можно самостоятельно оценить залегающий грунт. Для этого достаточны информация о составе грунтов на конкретном участке и умение использовать в справочниках соответствующие данные. Примерные значения расчётных сопротивлений (кг/см2) грунтов на глубине 1,5м следующие:
- глина – 3,7–4,7;
- суглинки и супеси – 3,5–4,4;
- песок (от мелких фракций до крупных) – 4–6.
Источник: https://buildandesign.com/kakuyu-nagruzku-vyderzhivaet-vintovaya-svaya-108/
Какую нагрузку выдерживает винтовая свая 108
Самым популярным вопросом перед началом строительства является – какая нагрузка на винтовую сваю допустимая, а какая несущая. При этом необходимо понимать, что данный параметр зависит от длины лопастей и трубы, а также ее диаметра. Этот вопрос нельзя назвать праздным, поскольку качественный надежный фундамент – залог сохранения и устойчивости строения на протяжении нескольких десятков лет.
Как производить расчеты
При возведении основания необходимо рассчитать, какое давление будет приходиться на одну сваю пропорционально их количеству, а какое – на все основание целиком. Это зависит от типа строения, материалов, расположения и характеристики грунта.
Для малоэтажного строительства несложно рассчитать и выбрать винтовые сваи — нагрузка на одну указана в таблице:
Диаметр трубы, мм | Допустимая нагрузка, кг |
57 | 1500 |
89 | 3500 |
108 | 4500 |
133 | 7000 |
159 | 10000 |
Самыми популярными размерами являются:
- Ø 108 мм при возведении каркасных и деревянных домов;
- Ø 133 мм – для кирпичных (до 2-х этажей);
- Ø 159 мм – для строений из газо- и пенобетона с металлическими элементами.
Длина в каждом конкретном случае зависит исключительно от особенностей грунта и не связана с расчетными показателями. Хотя при этом опытные строители утверждают, что чем глубже завинчена свая, тем прочнее фундамент и более устойчив к вертикальному и горизонтальному давлению.
Важно! Независимо от этажности, рекомендуется делать обвязку свайного фундамента. При строительстве двухэтажного кирпичного или каменного дома необходимо делать железобетонный ростверк.
Особенности расчета свайного фундамента
За основу всегда принимаются предельные состояния каждого параметра с обязательным запасом до 15%. Определяя в целом величину воздействия на винтовые сваи, несущая нагрузка рассчитывается по двум группам:
- Прочность материала, коэффициент устойчивости грунта и несущая способность основания.
- Ветровые и климатические факторы, осадки основания, предельно допустимое перемещение.
При проведении расчетов предельного и допустимого режима необходимо принимать во внимание императивные строительные требования (СП 24.13330.2011) и Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкции.
Важно! Одновременно с массой строения, которая приходится на поле, следует учитывать расчетные параметры характеристики почвы, где проходит строительство с учетом коэффициента надежности.
Перед началом строительства необходимо проводить полевые испытания по определению статичного вертикального и горизонтального давления, где учитывается следующее:
- положение ростверка – низкий, промежуточный, высокий,
- коэффициент сжатия грунта;
- положение свай – висячие, стойки;
- выдерживающая нагрузка.
В данном случае k надежности будет определяться по общему количеству свай
Количество свай, шт. | Коэффициент надежности |
1-5 | 1,75 |
6-10 | 1,65 |
11-22 | 1,55 |
21 и более | 1,4 |
159 | 10000 |
На фото пример свайного поля, где нагрузка распределена равномерно по количеству с учетом коэффициента надежности.
Важно! Если возникают проблемы при расчете допустимой нагрузки на винтовые сваи на конкретном типе фундамента, лучше обратится к услугам специалистов.
В целом, мы привели данные, которые позволят самостоятельно провести расчет свайного поля.
Отдельно добавим, что универсальным типом являются трубы длиной 2,5 метра и диаметром 108 мм, которые подходят для любого типа грунта со средней глубиной промерзания до 1,5 м.
Расстояние между точками не должно превышать 3 м. Это основные правила, по которым строится фундамент на винтовых сваях — расчет количества свай и нагрузки на них.
Важно! Если речь идет о сильно заболоченных местах или подвижном (песчаном) грунте, обязательно проводится тестовое бурение, чтобы точно определить, на какую глубину погружается каждая труба.
Источник: http://www.xn——6kccahqbky9apke1c3akr1s.xn--p1ai/kakaya-nagruzka-dopustima-na-vintovuu-svau/
Размеры и характеристики винтовых свай
Характеристики винтовых свай
Винтовые сваи имеют различные характеристики. Их не так много: из важнейших следует выделить длину, диаметр сечения и массу элемента. Также для применения в строительстве важно знать свойства материала, который служит сырьем для изготовления конкретной марки свай, и ряд дополнительных параметров.
Технология использования винтовых свай в строительстве имеет историю в несколько столетий. За этот период изделия доказали свою практическую ценность и заслужили повсеместное применение для возведения зданий и сооружений различных характеристик и назначения.
Размеры винтовых свай отличаются большим разнообразием, но все они разработаны с учетом практической ценности и оптимального применения в строительстве.
Вес, масса и размеры винтовых свай
Сваи винтовые имеют вес и размеры, разработанные и утвержденные строго в соответствие с ГОСТами. А нормативные документы, в свою очередь, основаны на многочисленных практических испытаниях и экспертизах. В ходе такого многоступенчатого процесса удалось подобрать оптимальные размеры с учетом несущих характеристик.
Размеры винтовых свай
В приведенной ниже таблице указано соответствие диаметров и длины сваи к рабочей массе конструктивного элемента.
Длина сваи, м | Диаметр сваи, мм | |||||
57 | 76 | 89 | 108 | 133 | 159 | |
1650 | 11 кг. | 12 кг. | 14 кг. | 22 кг. | 27 кг. | 38 кг. |
1800 | 11 кг. | 13 кг. | 15 кг. | 23 кг. | 29 кг. | 41 кг. |
2000 | 12 кг. | 14 кг. | 17 кг. | 25 кг. | 31 кг. | 45 кг. |
2500 | 14 кг. | 17 кг. | 20 кг. | 30 кг. | 38 кг. | 55 кг. |
3000 | 16 кг. | 19 кг. | 23 кг. | 35 кг. | 44 кг. | 64 кг. |
3500 | 18 кг. | 22 кг. | 26 кг. | 40 кг. | 51 кг. | 74 кг. |
4000 | 20 кг. | 25 кг. | 29 кг. | 45 кг. | 57 кг. | 83 кг. |
4500 | 22 кг. | 27 кг. | 32 кг. | 50 кг. | 63 кг. | 93 кг. |
5000 | 24 кг. | 30 кг. | 36 кг. | 55 кг. | 70 кг. | 102 кг. |
5500 | 26 кг. | 33 кг. | 39 кг. | 60 кг. | 76 кг. | 112 кг. |
6000 | 28 кг. | 36 кг. | 42 кг. | 65 кг. | 84 кг. | 121 кг. |
6500 | 30 кг. | 39 кг. | 45 кг. | 70 кг. | 90 кг. | 131 кг. |
7000 | 32 кг. | 42 кг. | 48 кг. | 75 кг. | 97 кг. | 140 кг. |
7500 | 34 кг. | 45 кг. | 51 кг. | 80 кг. | 103 кг. | 150 кг. |
8000 | 36 кг. | 48 кг. | 54 кг. | 85 кг. | 110 кг. | 159 кг. |
8500 | 38 кг. | 51 кг. | 57 кг. | 90 кг. | 116 кг. | 169 кг. |
9000 | 40 кг. | 53 кг. | 60 кг. | 95 кг. | 124 кг. | 178 кг. |
Диаметр винтовых свай служит ключевым параметром при использовании в строительстве.
Длина может быть изменена с помощью простой нарезки первоначального прута, а вот диаметр закладывается в проекте и с учетом этого изготавливается на производстве.
Архитектор, при выборе свайно-винтового типа основания для будущего строения, обязан точно рассчитать не только параметры фундамента, но и оптимальные габариты и характеристики свай.
Вес, размер, масса и другие характеристики винтовых свай
Рассмотрим винтовые сваи, размеры и характеристики которых играют важную роль при формировании несущей способности фундамента.
Установлены средние несущие способности для каждого типа сваи: например, диаметр 76 мм обеспечивает надежную опору для нагрузки в 3 тонны; диаметр 108 мм увеличивает несущую способность до 5-7 тонн.
Особенность конструкции заключается в том, что вес самой сваи не оказывает влияния на несущие характеристики будущего основания.
Самая распространенная длина сваи составляет 2,5 метра. Такая величина обеспечивает надежность конструкции и качество основания для любого типа здания. В целом, на современном строительном рынке присутствуют сваи с длиной от 0,5 метра до 11,5. Хотя большинство из них редко применяются в производстве.
Как уже упоминалось, вес винтовой сваи 108 мм способен обеспечить достаточную опору для нагрузки до 7 тонн. Отсюда следует вывод – конструкция сваи служит лучшим примером рационального использование материалов. При минимальных вложениях и точном следовании проекту удается создавать строения высокой прочности и безопасности.
Источник: https://betfundament.com/kakuyu-nagruzku-vyderzhivaet-vintovaya-svaya-108/