Расчет несущей способности буронабивной сваи

В этой статье:

Расчет буронабивных свай

В силу некоторых особенностей земельных участков (проблемная структура грунта, наличие уклона или плотность возведения сооружений) при строительстве не всегда есть возможность поставить фундамент желаемого типа. В таких случаях оптимальный вариант – буронабивной фундамент с ростверком, который становится все популярнее благодаря многим его преимуществам.

Cхема буронабивных свай.

Особенности и преимущества буронабивного фундамента

В некоторых случаях при сооружении жилых зданий нет возможности устанавливать ленточный фундамент. Например, из-за наличия вблизи уже возведенных зданий или коммуникационных узлов. Такая проблема особенно актуальна в населенных пунктах, где площади участков небольшие и каждый владелец пытается возле дома разместить максимальное количество построек.

Разрешить ситуацию так, чтобы не принести вреда основаниям уже существующих сооружений, позволяет использование буронабивного фундамента на сваях. При его сооружении есть возможность проводить все процессы с максимальной точностью.

Кроме того, уровень вибрационных колебаний в процессе работы минимальный, что предотвращает разрушительное влияние на размещенные поблизости постройки.

Преимущества использования свай при сооружении фундамента:

Относительная дешевизна сооружения. Монолитное или ленточное основание, если провести правильный расчет материалов, обойдется значительно дороже буронабивного.
Универсальность применения. С помощью такого фундамента можно соорудить основание на любом типе грунта, включая участки, расположенные вблизи водоемов.
Возможность установки на глубину промерзания грунта.
Это решение подходит для конструкций из любых материалов. Например, для домов из кирпича, бруса или панелей.
Скорость сооружения. На его строительство уходит около 5-7 суток.
Безопасность. При постройке полностью исключена возможность негативно повлиять на уже готовые здания или нанести вред ландшафту.

Стоит отметить, что несущая способность буронабивного фундамента не уступает ленточному или монолитному.

Еще одна особенность использования свай – заливка прямо на месте строительства. К проблематике сооружения такого фундамента можно отнести только бурение скважин для заливки, которые вырыть с помощью техники возможно не всегда, и вся работа проводится вручную.

Фото буронабивных свай

Расчет основных характеристик буронабивных свай

Перед началом строительства нужно совершить расчет несущей способности и выбрать материал изготовления, который напрямую будет влиять на показатели будущего основания.

Расчет несущей способности

Просто недопустимо выпускать из виду этот показатель в ситуациях, когда планируется сооружать здание на основании из свай. От него напрямую зависит количество используемых материалов и количество столбов, которые будет необходимо использовать при строительстве.

Таблица несущей способности свай

Несущая способность свай, на которые действует вертикальная нагрузка, зависит от уровня сопротивления основания (влияют используемые материалы), а также показатель сопротивляемости грунта. Чтобы провести расчет несущей способности свай, можно воспользоваться формулой:

Несущая способность = 0.7 КФ х (Нс х По х Пс х 0.8 Кус х Нсг х Тсг)

КФ – коэфф. однородности грунта.

Нс – нижнее сопротивление грунта.

По – площадь опирания столба (м2).

Пс – периметр столба (м).

Кус – коэффициент условий работы.

Нсг – нормативное сопротивление грунта боковой поверхности.

Тсг – толщина слоя грунта (м).

Для поиска некоторых значений можно использовать СНиП 2.02.03-85 (там содержится каждая необходимая таблица).

Проводя расчет несущей способности, также нужно учитывать размер столба. Как пример, столб диаметром 30 см выдерживает 1700 кг, а свая толщиной 50 см – уже целых 5000 кг. Это говорит об большом влиянии каждого сантиметра на уровень нагрузки, который будет выдерживать диаметр.

Таблица сопротивления свайных столбов в зависимости от глубины погружения

Расчет несущей способности: материал

Кроме размеров свай, проводя расчет нужно учитывать и материал. Как и в других типах фундаментов, большое значение имеет класс бетона.

Таблица приблизительной стоимости свайного фундамента

Как пример, использование бетона В 7,5 может позволить основанию выдерживать нагрузку в 100 кг на 1 см2. Это достаточно большой показатель.

Технология сооружения фундамента на сваях

Буронабивное основание собирается непосредственно на участке. В сваях заключается его основная особенность – именно они берут на себя всю нагрузку будущего сооружения. Чтобы провести расчет установки, нужно узнать глубину промерзания земли и провести монтаж так, чтобы подошва столба находилась ниже этой отметки.

Обязательно проводится гидроизоляция опор с помощью рубероида, устеленного 2 слоями. Верхние части столбов соединяются с помощью ростверка и от ее типа зависит вид основания: заглубленный или висячий.

С целью предотвращения вспучивания на участке ростверки висячего типа устанавливаются от поверхности земли на отдалении около 10 см. Когда ростверк будет погружен в землю – его называют заглубленным (вкапывается на 20 см и больше). Если основание сооружалось на сваях и использовался ростверк, оно способно выдерживать 1.5 Т.

Таблица для расчета бокового сопротивления опор

Алгоритм сооружения:

Разметочные работы. Используется канат, уровень и другие приспособления.
Рытье траншеи.
Разметка расположения опор.
Изъятие земли из места расположения столбов с помощью мотобура или другим способом.
Установка опор. Перед их размещением в скважинах необходимо предварительно разместить рубероид в 2 слоя. Его рубашка должна полностью окутывать участок столба, который будет закопан в земле.
Бетонирование.
Соединение опорной части с ростверком.
Укладка балки.
Бетонирование стыков.

При бетонировании необходимо постоянно размешивать раствор. Это позволит добиться большей прочности основания: выйдет воздух и бетон будет более плотным.

Буронабивной фундамент – отличное и экономичное решение для возведения сооружений, не уступающее прочностными показателями, как пример, тому же ленточному основанию, а также позволяющее провести работу быстро.

Источник: http://rfund.ru/svajnyj/raschjot-buronabivnyh-svaj-svaj.html

Расчет несущей способности буронабивной сваи

В чем преимущество буронабивных свай?
Технология использования буронабивных свай
Расчет основных характеристик буронабивных свай
- Несущая способность — главная характеристика буронабивной сваи
- Материал изготовления
- Стоимость свайного фундамента
Расчет несущей способности свай

Любой человек, кто хоть раз приложил свои силы к строительству дома, знает, что основой долговечности и надежности здания является его фундамент. Однако создание надежного фундамента не такая легкая задача, как может показаться изначально.

Фундамент из буронабивных свай дешевле ленточного, и при этом надежней за счет расположения его ниже глубины промерзания грунта.

Закладка любого основания дома, в зависимости от типа фундамента, требует тщательного расчета.

К подобным расчетам относится, к примеру, глубина закладки ленточного фундамента или несущая способность буронабивной сваи.

Если подстилающие грунты не доставляют особых проблем, то практически любой дом может обойтись обычным ленточным фундаментом. Другое дело, если грунты под местом строительства проблемные: торфяники, болотистые или сильнопучинистые.

Строить дома на таких подвижных грунтах необходимо с осторожностью, соблюдая технологию.

По мнению опытных строителей, оптимальной технологией закладки фундамента на проблемных грунтах является использование буронабивных свай, которые объединяются по верху ленточным монолитным фундаментом или ростверком.

В чем преимущество буронабивных свай?

Последовательность работ при строительстве буронабивного фундамента.

Свайный фундамент обходится гораздо дешевле, чем ленточный (до 20-50%) или плитный (до 2-4 раз).

При этом буронабивные сваи опираются на устойчивую материнскую породу, расположенную ниже глубины промерзания, что исключает их движение в вертикальной плоскости при пучении почв.

Исключение составляют такие почвы, материнские породы которых расположены глубже 8-10 м. На них в качестве фундамента целесообразнее использовать монолитную плиту, которая будет «плавать» вместе с подстилающими грунтами.

Набирающие в последнее время популярность винтовые столбы также опираются своим основанием на материнскую породу, однако они зачастую подвержены коррозии, так как цинковый или лакокрасочный слой на их поверхности истирается при вкручивании в землю.

Для сравнения, срок службы винтового фундамента специалистами оценивается в 40-50 лет, тогда как фундамент из буронабивных свай способен служить гораздо больший срок.

Свайно-винтовой фундамент может быть столь же долговечным, если металлические трубы заполнить изнутри бетоном, однако это резко повышает его стоимость и целесообразность.

Технология использования буронабивных свай

Главной особенностью использования буронабивных свай является их заливка непосредственно на месте строительства.

Единственной сложностью является бурение скважин для заливки, так как это тяжелый ручной труд (тяжелая техника для бурения скважин не всегда может проехать до участка строительства при проблемных грунтах).

Однако технологии не стоят на месте и строительный рынок предлагает множество решений для бурения скважин: от бензиновых до электрических непромышленных буров и бурильных установок. Особой надежностью обладают опоры с расширенной нижней частью, однако они более сложны в изготовлении.

Несущая способность буронабивных свай различного диаметра в зависимости от типа грунта.

Закладка фундамента такого типа представляет собой процесс бурения скважины необходимой глубины, в которую помещают каркас из арматуры. Армирование придаст свае прочность на изгиб или излом в горизонтальной плоскости.

После расположения арматуры скважина заливается бетоном вровень с уровнем грунта или при необходимости выше него, но с сооружением соответствующей опалубки.

Опалубку делают из подручных материалов (рубероида, асбестовой трубы или досок) на необходимую по проекту высоту.

Оголовок должен быть доступен для соединения с ростверком. Чаще всего над поверхностью оставляют окончание армокаркаса, который свяжет готовые опоры с ростверком.

Несущая способность – главная характеристика буронабивной сваи

При создании свайного фундамента нельзя не учитывать такой параметр, как несущая способность каждой опоры, так как от этого зависит как расход материалов для их создания, так и количество самих столбов для надежной опоры здания.

Схема фундамента из буронабивных свай.

Несущая способность напрямую зависит от размеров столба. К примеру, буронабивная свая диаметром 300 мм способна выдержать нагрузку в 1,7 т, тогда как свая с диаметром 500 мм выдерживает уже 5 т. При незначительной разнице в размерах нагрузка отличается в разы.

Исходя из этого, правильный расчет опор обеспечивает надежный фундамент дома.

Кроме того, от несущей способности каждой сваи напрямую зависит их количество и количество необходимого материала для их изготовления.

Потому расчет количества буронабивных свай и оптимального расстояния между ними (еще один важный параметр свайного фундамента) является компонентом общего расчета свайного фундамента для строительства дома.

Материал изготовления

Как уже сказано ранее, показатель несущей способности буронабивной сваи зависит от ее размеров. Однако это не единственный критерий, применяемый для расчета несущей способности свайного фундамента. Не менее важно учитывать материал, из которого он изготовлен. Марка бетона, применяемого для заливки конструкции, напрямую влияет на прочность фундамента и выдерживаемые нагрузки.

Ориентировочная стоимость свайного фундамента.

К примеру, свая, залитая бетоном М 100, теоретически способна выдерживать нагрузку в 100 кг на 1 см² площади ее опоры. Этот показатель является достаточно высоким, так как свая квадратного сечения со стороной основания равной 20 см и площадью 400 см² должна выдерживать нагрузку в 40 т. Расчет показал, что несущая способность напрямую зависит от материала, из которого изготовлен фундамент.

Кроме того, важно учитывать не только ту нагрузку, которую может выдержать каждая свая, но и несущую способность самих подстилающих грунтов. Соответственно, при недостаточном количестве столбов и повышенной нагрузке на грунт фундамент может разрушиться из-за того, что отдельные сваи уйдут дальше на глубину.

Чем прочнее подстилающие грунты, тем меньшее количество опор необходимо для сооружения качественного фундамента дома. Кроме того, необходимо учитывать глубину промерзания почв на данном участке, уровень грунтовых вод, непосредственную длину конструкций, прочность арматуры и так далее.

Стоимость свайного фундамента

Все вышеперечисленные параметры влияют на количество и качество столбов, от которых зависит общая стоимость свайного фундамента. Пример расчета сваи. для заливки сваи диаметром 15 мм, заложенной на глубину 2 м, необходимо 0,035 м³ бетона, 3 арматурных прута длиной 2 м с диаметром 12 мм и некоторое количество гладкой арматуры для их обвязки.

С учетом того, что все эти материалы необходимо будет доставить до участка строительства, выходит, что стоимость каждой опоры (без учета работ по их бурению и заливке принимается условие, что все эти работы производились лично вами) равняется 180-200 руб.

а общая стоимость фундамента будет равна результату от умножения этой цифры на общее количество опор.

Полученная цифра может быть скорректирована. К примеру, как уже говорилось, в строительстве применяются буронабивные сваи с расширенным основанием. Такое основание производится с помощью специального приспособления (плуга), которое надевается на наконечник бура. Плуг опускается в уже готовую скважину и вращением расширяет ее основание.

Что же дает такой шаг? Обычная свая диаметром 200 мм выдерживает нагрузку в 1 т. Если же расширить ее основание до 300 мм, оставляя остальную скважину неизменной, то несущая способность увеличится до 2 т. То есть незначительное увеличение расхода бетона и специальное приспособление позволяет значительно сократить общее количество свай.

что значительно снизит стоимость готового фундамента.

После того как будет известна нагрузка на фундамент, вычислена несущая способность с учетом грунтов и материалов и подсчитано необходимое их количество, определяется оптимальное расстояние между ними. Главным условием остается то, что они обязательно должны быть расположены по углам будущего здания и в местах перемычек внешних и внутренних стен.

На стоимость фундамента влияет и конструкция фундамента. Так, фундамент с ростверком будет дороже, чем без него, однако и прочностью обладать гораздо большей. При обвязке ростверком можно не опасаться того, что одна из свай поднимется или опустится под действием сил пучения, разрушая при этом целостность дома.

Если же грунты достаточно надежны, а глубина закладки позволяет не бояться пучения грунтов, то ростверк создавать необязательно.

Расчет несущей способности свай

Несущая способность каждой буронабивной сваи, которая определяет вертикальную нагрузку на нее, зависит от сопротивления материала, из которого она изготовлена, и сопротивления подстилающих грунтов. За основу берется наименьшее значение.

Несущая способность сваи, на которую действует осевая сжимающая нагрузка, определяется по формуле:

где Р – несущая способность сваи; ko – коэффициент однородности подстилающего грунта; Rn – нормативное сопротивление грунта основанию опоры; F -площадь свайного основания, см²; U – периметр основания, м; kp – коэффициент рабочих условий; Fin -нормативное сопротивление грунта боковым граням столба; Li – толщина грунта, который соприкасается с боковой поверхностью столба, м.

Источник: http://1pofundamentu.ru/raschet-nesushhej-sposobnosti-buronabivnoj-svai.html

Расчет несущей способности сваи. Сопротивление материала и грунта. Методы. Технология подсчета буронабивных изделий, ТИСЭ. Программы

Расчет несущей способности сваи – это одна из важнейших задач, которая стоит перед специалистом, занимающимся проектированием фундамента свайного типа.

С одной стороны, использование недостаточно прочных элементов приведет к понижению механических характеристик основания.

С другой же стороны, необходимо принимать во внимание экономический аспект, ведь за каждую сваю, установленную «про запас», нужно платить.

В нашей статье мы приведем краткий обзор методов, по которым провидится расчет механических характеристик опорных конструкций, а также продемонстрируем несколько примеров вычислений.

Несущая способность — один из важнейших параметров

Сопротивление материала и грунта

Большинством инженеров несущая способность свай определяется наименьшим значением из двух параметров:

С одной стороны – сопротивление материала, из которого изготовлен стержень вертикальной или наклонной опоры.
С другой стороны – сопротивление грунта, в который погружена вертикальная или наклонная опора.

Поскольку оба эти фактора воздействуют на конструкцию одновременно, то именно наименьшая величина является той критической точкой, которая определяет предел нагрузки на отдельный элемент фундамента. Проще говоря, не важно, что первым начнет деформироваться – опора или грунт, в любом случае целостность конструкции будет под угрозой.

Сопротивление, воздействующее на вертикальную опору

Если говорить об идеальном соотношении, то несущая способность сваи по материалу должна быть равна этому же параметру по грунту. Естественно, реализовать это на практике практически нереально, потому при проектировке фундаментов стараются, чтобы указанные значения были максимально близкими.

Обратите внимание! Чем сильнее отличаются несущая способность сваи по грунту и по материалу, тем не менее, проект свайного фундамента является эффективным с экономической точки зрения.

Применяемые методы

На сегодняшний день существует несколько методик, позволяющих подобрать оптимальное соотношение механических характеристик опор для того или иного грунта.

В зависимости от сложности объекта и поставленных перед проектировщиками задач, методы определения несущей способности свай могут использоваться как по отдельности, так и в комплексе:

Расчетное определение несущей способности свай осуществляется согласно требованиям СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Данный метод является наименее точным, однако именно он дает возможность осуществить предварительную оценку ситуации. Именно на этом методе определения будут основаны примеры, приведенные ниже.
Пробные статические нагрузки. Суть методики заключается в испытании погруженной до условной отметки сваи под различными вертикальными нагрузками. Регистрируемые показатели осадки и деформации дают возможность оценить, насколько данная конструкция пригодна к использованию. Методика весьма эффективна, а главными ее недостатками являются длительность испытаний и высокая цена.

Фото в процессе испытания

Динамическое испытание. Установленная свая подвергается нескольким ударам свайного молота, после чего регистрируется ее осадка. Данный метод является мене точным, чем предыдущий, но зато позволяет провести тестирование прямо на объекте.
Зондирование (статическое и динамическое). Методика заключается в регистрации нагрузок на основание и боковую поверхность с помощью установленных датчиков.

Как правило, при масштабных строительных работах определение несущей способности сваи выполняется с помощью нескольких дублирующих методов. Мы же попробуем воспользоваться расчетными технологиями, и проанализируем, как можно вычислить механические характеристики свай разного типа.

Устройство для зондирования грунта

Буронабивные сваи

В качестве одного из примеров возьмем буронабивную конструкцию.

Конструкция буронабивных свайных фундаментов представляет собой заглубленную в грунт систему, основу которой составляет обсадная труба, заполненная бетоном. Сваи данного типа применяются при повышенных эксплуатационных нагрузках, потому их диаметр может доходить до 1,5 м, а глубина – до 40 м.

Создание буронабивной конструкции

Расчет несущей способности буронабивной сваи чаще всего приходится осуществлять на основании данных так называемого статистического зондирования – обязательного испытания для грунтов, на которых планируется возведение фундамента свайного типа.

Пример расчета несущей способности сваи в одной из точек зондирования приводится ниже.

Для расчета используется формула:

Fdu= R*А + u*Σ γcf∙fi∙hi, где:

R – сопротивление грунтового основания под подошвой сваи (табличное значение, выражается в кПа).
А – площадь основания сваи.
u – периметр сечения основания вертикальной опоры.
fi – усредненное значение сопротивлениябоковой поверхности опоры.
hi – толщина слоя грунта.

Обратите внимание! При сухой бетонировке свай коэффициент γcf принимается равным единице.

Начинаем расчет:

R для глинистого грунта – 794 кПа.
А = π∙d2/4 = 3,14 * 0,8/4 = 0,5 м2.
u = π∙d = 3,14 * 0,8 = 2,5 м.
Σ γcf∙fi∙hi = 222 (определяем с помощью табличных значений fi и hi).

Подставив полученные данные в формулу, получаем:

Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 кН = 95,2 т.

Именно такую нагрузку может выдержать буронабивная свая в данных условиях.

Данные статистического зондирования

Также несущая способность буронабивной сваи влияет на количество элементов в кусте под конкретной деталью конструкции.

Формула расчета имеет следующий вид:

n = N∙γn * γk/(Fd∙ γ0), где:

n – минимально необходимое количество вертикальных опор.
N – расчетная масса элемента, опирающегося на фундамент (в нашем случае 250 т).
γn – показатель надежности сооружения (для 2го уровня ответственности составляет около 1,15).
· γk – показатель надежности грунта (1,25)
γ0 – условия работы сваи (1,15).

В результате:

n = 250 * 1,15 * 1,25 / (95,2 * 1,15) = 3,28 шт.

Следовательно, каждый куст должен содержать не менее четырех свай заданного типа.

Обратите внимание! Данная инструкция содержит условные табличные значения. Если вы будете осуществлять вычисления своими руками, то вам следует ориентироваться на результаты статистического зондирования именно вашего участка.

Сваи ТИСЭ

Отдельную категорию опор для капитального строительства составляют так называемые сваи ТИСЭ. Они представляют собой вертикальные столбы, в нижней части которых находится расширенная площадка.

Система ТИСЭ: конструкция и размеры

Глубина расположения опор определяется уровнем промерзания грунта. Для обеспечения сохранения формы опорной конструкции используются буры с оголовками особой формы, а также специальные опалубки.

Несущая способность сваи ТИСЭ рассчитывается с учетом массы возводимого здания, а также характеристик грунта, в который заглубляется фундамент. Поскольку наиболее часто в подобных основаниях используются опоры диаметром 600 мм, то именно они и будут рассматриваться в таблице ниже:

Особенности грунтового основания (тип почвы)	Расчетное сопротивление основания, кг/м2	Несущая способность опоры ТИСЭ диаметром 600 мм, т.
Глина	6,0	17,00
Суглинок средний и тяжелый	3,0	8,40
Супесчаный грунт	3,0	8,40
Песчаный грунт с примесями пылеватой фракции	2,0	5,60
Среднепесчаный грунт	5,0	14,00
Крупнопесчаный грунт	6,0	17,00

Приведенная таблица может использоваться при проектировании любых жилых зданий и сооружений. При этом следует помнить, что ключевым моментом является верное определение гранулометрического состава грунта (т.е. соотношения в нем глинистых и песчаных частиц), а также – вычисление сопротивления грунтового основания.

Силы, воздействующие на расширенное основание

Рассчитав несущую способность одной опоры ТИСЭ, мы сможем без труда вычислить минимальное количество таких опор, необходимых для обеспечения максимальной надежности возводимой конструкции заданной массы.

Программы для расчета

Естественно, столь сложные вычисления под силу далеко не каждому, да и разобраться во всех тонкостях документов может исключительно специалист. Именно для этого и существуют программы, которые позволяют оптимизировать процесс вычисления механических характеристик опорных элементов для фундамента.

Пример использования программы

Данные программы обладают вполне доступным для понимания интерфейсом, что существенно облегчает работу даже неопытному пользователю компьютера. Но следует, все же, отметить, что по сложности они многократно превосходят широко распространенные в сети онлайн-калькуляторы, и для получения максимально объективной информации теоретическая подготовка, однако, понадобится.

Но если выбирать между «высшей математикой» формул СНиП и программой, облегчающей работу – то последняя находится вне всякой конкуренции»

Вывод

Выполненный по всем правилам расчет несущей способности свай, представляет собой достаточно сложную процедуру. Браться за нее «с наскока» не стоит, так как для полного понимания всех механизмов, влияющих на характеристику опор, нужно обладать солидным багажом знаний.

И все же время, которое потребуется на изучение данного материала, ни в коем случае не будет потрачено зря, ведь от правильного расчета зависит не только экономическая эффективность стройки, но и безопасность вашего дома.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также как делают фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком).

Источник: https://ofundamentah.com/operacii/raschet/268-raschet-nesushhej-sposobnosti-svai

Несущая способность буронабивной сваи — таблица, пример расчета

Одна из услуг, предоставляемых ПСК «Основания и фундаменты» – расчет и проектирование оснований под сооружения.

Краеугольный камень расчета фундамента, как и любой несущей конструкции – несущая способность. От каких факторов зависит и как вычисляется несущая способность буронабивной сваи?

Особенности расчета несущей способности буронабивных свай

Несущей способностью называется характеристика, указывающая, какую нагрузку может выдержать элемент. У буронабивных свай она зависит:

от длины бетонного стержня (глубины погружения сваи);
от сечения сваи;
от характеристик грунта;
от марки бетона;
от параметров арматуры.

Последний параметр берется из таблиц СНиП. Для определения типа грунта проводятся геологические исследования на участке работ. Первые две характеристики тоже предварительно можно взять из строительных рекомендаций. В ходе расчета они будут скорректированы. Последние две определяются строительными стандартами и ГОСТ.

Это важно!

Несущая способность единичной сваи складывается из двух составляющих – для основания и для боковой поверхности.

Первая вычисляется по формуле S * R * 0,7, в которой

0,7 – табличный коэффициент однородности грунта;
S – площадь основания;
R – сопротивление грунта.

Формула для определения боковой несущей способности – P * R * H * 0,8. Числа:

0,8 – табличный коэффициент условий работы;
H – высота грунтового слоя;
R – сопротивление стенок;
P – периметр стержня.

По результатам этих вычислений определяется шаг и число свай: сначала суммарный вес сооружения делят на его периметр, потом суммарную несущую способность делят на получившуюся цифру. После чего повторяют вычисления для других значений глубины погружения и диаметра бетонного стержня.

Мы занимаемся устройством оснований всех типов и порекомендуем вам самый подходящий вариант в зависимости от условий строительства. А также в кратчайшие сроки составим проект и предоставим вам готовую смету.

Несущая способность буронабивной сваи – таблица характеристик грунта

Как видно из этих формул, многое зависит от сопротивления грунта. Буронабивные фундаменты устраивают на осадочных породах – песках, глинах и т.д. Приведем значения сопротивлений для разных пород.

Сопротивление по основанию:

глины – от 24 тонны на метр квадратный (мягкопластичные сильнопористые) до 90 (твердые малопористые);
суглинки – от 21 до 47;
супеси – от 33 до 47;
пески пылеватые среднеплотные – от 20 (влажные) до 30 (маловлажные);
пылеватые плотные – 30-40;
мелкозернистые – 25-30 и 37-45 соответственно;
средние – 40 и 55;
крупнозернистые – 50 и 70;
гравий – 45-75 (в зависимости от минерального состава);
щебень с песком – 90.

Боковое сопротивление зависит от глубины залегания слоя. Например, для глин на глубине полметра оно варьируется от 2,8 (твердые глины) до 3 (мягкие), а на глубине 3 метра – 0,8-4,8.

По желанию заказчика мы полностью выполним все работы под ключ, начиная с геологических исследований и заканчивая устройством ростверка.

Пример расчета несущей способности сваи буронабивной

Исходные данные:

боковое сопротивление тугопластичного суглинка – 2,8 тонн на метр квадратный;
тот же показатель для полутвердой глины – 4,8;
толщина слоя суглинка – 2 метра;
толщина слоя глины – 1 метр;
сопротивление малопористой глины у основания – 90;
для расчета берем сваю 3 метра длиной и 0,3 диаметром.

Подставляем цифры в вышеприведенные формулы, получаем:

Q1 (несущая способность по основанию) = 0,7 * 90 * 3,14 * 0,32 /4 = 4,47 тонн;
Q2 (по боковой поверхности) = (4,8 + 2,8 * 2) * 0,942 (периметр стержня) * 0,8 = 7,84;
суммарное значение Q = 4,47 + 7,84 = 12,31.

Наша стоимость буронабивных свай

Стоимость работ меньшего объема, уточняйте по телефону: 8 (495) 133-87-71
Цена указана без НДС

Диаметр сваи Единица измерения Стоимость работ, руб

150	м	880
180	м	990
200	м	990
220	м	1045
250	м	1100
300	м	1320
320	м	1430
350	м	1540
400	м	1650
426	м	1705
450	м	1760
500	м	1870
530	м	1925
550	м	1980
600	м	2035
620	м	2035
800	м	2090
1000	м	2750
1200	м	3850

Оставьте заявку на консультацию технического специалиста

Узнайте сколько вы сможете сэкономить с нами

Источник: http://www.inzhenery.ru/stati/nesushchaya-sposobnost-buronabivnoj-svai

Расчет несущей способности сваи

Планируя строительство жилого дома на свайном фундаменте того или иного вида жизненно важно правильно выполнить расчет несущей способности сваи.

От качества данной работы зависит не только целостность и надежность строения в целом, но и величина затрат.

Рассмотрим основные параметры, влияющие на определение нагрузки, которую может выдержать каждый элемент свайного фундамента дома, и способы выполнения расчетов.

Несущая способность сваи зависит от целого ряда параметров. Главные из них – материал опоры и виды грунта, с которыми она контактирует при заглублении. Опираясь на данные характеристики можно легко рассчитать необходимое количество элементов свайного фундамента и их геометрические параметры.

Свайные фундаменты

Среди получивших наибольшее распространение в частном домостроении можно выделить следующие свайные фундаменты:

На винтовых сваях;
На забивных опорах;
С помощью буронабивных свай.

Каждый вариант хорош в тех или иных случаях и может использоваться при строительстве зданий различной конструкции и этажности.

к оглавлению ↑

Расчет фундамента на винтовых сваях

Винтовые сваи представляют собой стальные трубчатые опоры, оснащенные в нижней части лопастями, облегчающими процесс внедрения в грунт. Для строительства домов используют элементы диаметром 133, 108 и 89 мм. Более тонкие сваи можно применять для монтажа легких конструкций типа беседок и террас.

Фундамент на винтовых сваях

Несущая способность сваи с лопастями зависит от следующих параметров опоры:

Диаметра трубы;
Длины трубы, погруженной в почву;
Диаметра лопастей, распределяющих конечную нагрузку на грунт.

Даже трубы самого большого диаметра не позволяют использовать их для строений из таких сравнительно тяжелых строительных материалов, как кирпич и бетонные стеновые блоки. Для соответствия нагрузке дома даже на таких мощных почвах, как глиняные шаг установки винтовых свай может составлять 0,3 метра, что невыгодно с точки зрения технологии и экономики строительства.

к оглавлению ↑

Особенности фундамента на забивных сваях

Максимально возможная несущая способность забивной сваи позволяет широко использовать подобный вид фундаментов даже при строительстве многоэтажных жилых домов. Это способствует их распространению при возведении конструкций высотой до 40-60 метров.

Применение специализированной строительной техники позволяет использовать опоры, длина боковой поверхности которой может составлять десятки метров. Забитая свая нижним концом опирается на высокопрочные скальные породы, передавая им нагрузку от конструкции дома. Прочность материала опоры достаточна для сохранения ее целостности под такой высокой нагрузкой.

В частном домостроении фундамент на забивных сваях распространен очень слабо. Связано это с высокой стоимостью аренды пневматического забивного оборудования и его операторов. Только в крайних случаях строительные инженеры склоняются в пользу такого вида фундамента для двухэтажных частных домов.

к оглавлению ↑

Буронабивные сваи – оптимальный вариант фундамента

Буронабивные сваи аналогичны забивным, но монтаж тела опор осуществляется непосредственно на месте строительства.

Для этого в грунте бурится отверстие, в которое опускается полая цилиндрическая опалубка в виде труб. Внутрь устанавливается стальной усиливающий каркас и полость заполняется бетоном.

Для увеличения несущей способности сваи возможно изготовление ее нижнего конца в виде полусферического или конического расширения.

Важный аспект – материал, из которого изготовлена опора и способ ее изготовления. Максимальная величина характерна для железобетонных заводских стоек. Несущая способность сваи по материалу в расчетах характеризуется коэффициентами, величина которых определяется по соответствующим таблицам.

Фундамент на буронабивных сваях

В процессе бурения первого или пробного шурфа на месте строительства необходимо как можно тщательнее изучить имеющиеся слои грунта, ибо каждый из видов почв обладает различной несущей способностью сваи. Конкретные цифры по каждому виду почв легко найти в соответствующем ГОСТе, который называется «Грунты. Классификация». Эти величины учитывают, когда определяется несущая способность сваи по грунту.

Буронабивная свая, как и забивная, благодаря плотной посадке в почву нагрузку от конструкции дома передает не только своим нижним концом, но и по всей боковой поверхности. Это отличает их от свайных опор и служит неоспоримым преимуществом. Для более тщательного изучения технологии расчета несущей способности сваи рассмотрим ее на конкретном примере.

к оглавлению ↑

Расчет несущей способности сваи в конкретных условиях

Перед началом строительства дома из пеноблоков были проведены исследования грунта на глубине 3 метров. Результаты показали следующее распределение почв:

0-2 метра – суглинистые почвы;
2-3 метра – глинистые почвы.

Расчет несущей способности сваи по грунту зависит от параметров самой опоры. В соответствии со Строительными правилами «Свайные фундаменты» предположим первоначально ее длину 3 метра. Минимальный рекомендуемый диаметр для таких опор составляет 300 мм.

Исходя их геометрии и почвенных условий, можно рассчитать несущую способность сваи по ее торцевой части и боковой поверхности. Для этого высчитаем площадь нижнего конца опоры:

Sторца=3,14D2/4=3,13*0,3*0,3/4=0,07,

где D – диаметр круга. Следующий параметр, необходимый для определения несущей способности свай – периметр опоры:

U бок=2*3,14*R=2*3,14*0,15=0,94.

Исходя из перечисленного, несущая способность буронабивной сваи по грунту будет определяться по следующей формуле:

Pтор=0,7Pнорм*S=0,7*90*0,07=4,41т,

где Pтор – несущая способность по торцу сваи, 0,7 – общепринятый коэффициент по грунту, Pнорм – нормативная несущая способность (табличная величина из соответствующих справочников), S – площадь основания. Аналогично рассчитаем несущую способность буронабивной сваи по ее боковой поверхности:

Pбок=0,8*U*fiн*h,

где Pбок – несущая способность по боковой поверхности сваи, 0,8 – коэффициент по условиям работы сваи в почве, U – периметр боковой поверхности, fiн – сопротивление грунта воль боковой поверхности (также табличная величина, зависящая от вида грунта и глубины его расположения), h – высота того или иного слоя грунта, через который проходит свая. Подставляя известные и рассчитанные величины получим:

Pбок=0,8* (2,8*2 + 4,8*1)*0,942=7,8т.

Исходя из проведенных вычислений, можем выполнить определение несущей способности свай. Для этого достаточно суммировать Рбок и Ртор:

Р=Рбок+Ртор=4,41+7,8=12,21т.

То есть каждая свая с указанными выше параметрами в том грунте, который располагается в зоне строительства согласно нашему примеру, способна выдержать нагрузку в 12 тонн 210 кг. Исходя из этой величины, необходимо рассчитать необходимое и достаточное количество опор буронабивного фундамента. Для этого определим общую массу строения.

Пример расчета несущей способности свай

Вес дома определяется как сумма веса всех входящих в него частей – перекрытий, перегородок, стен, стропильной системы, кровельного материала, переменной нагрузка от снега и ветра, массы отделки снаружи и внутри строения, а также предполагаемой к установке в доме мебели и бытовой техники. Предположим, что посчитав все искомые величины, получили общую массу строения, равную 124 тонны.

Следующий необходимый параметр – длина стен и перегородок, под которыми предполагается установка свай. Данная величина позволит распределить опоры дома равномерно с равным шагом. Предположим, что длина стен составила 29 метров. Тогда нагрузка на 1 п.м. будет определяться по формуле:

Q=124/29=4,3 т.

Шаг установки опор определим как отношение несущей способности сваи на величину Q:

L=P/Q=12,21/4,3=2,8

Используя полученные данные, рассчитаем и количество опор буронабивного свайного фундамента через отношение периметра стен к шагу установки опор:

N=29/2,8=10,3.

Принимаем ближайшее большее количества для получения определенного запаса прочности фундамента.

Таким образом, даже не обладая необходимым инженерным строительным образованием можно самостоятельно рассчитать несущую способность свай фундаментов того или иного вида, а также шаг установки опор и их количество. Необходимо это и для контроля работ, проводимых нанятой строительной бригадой, и для предварительного экономического расчета расходов на строительство основания дома.

Источник: https://StroykaRecept.ru/fundament/raschet/raschet-nesushhej-sposobnosti-svai.html