Несущая способность забивной сваи по материалу

РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНОЙ СВАИ

Грамотно проведенный расчет несущей способности забивной сваи при проектировании здания – залог надежности, долговечности и целостности постройки. Также это поможет заранее спланировать бюджет.
Несущая способность забивных свай – предельный объем нагрузки, которую может вынести железобетонная опора, находящаяся в почве, не поддаваясь изменению формы. Ее тип различают по материалу производства и характеристикам земли. Первое можно измерить в процессе теоретических расчетов. Классифицировать грунт реально при практическом анализе участка.

• Fdf = u * ∑Ycf * Fi * Hi
• u — внешний периметр сечения ЖБ столба;
• Ycr — коэффициент условий работы конструкции в почве (=1);
• Fi — сопротивление слоев почвы на боковой стенке столба;
• Hi — общая толщина слоев грунта, контактирующих с боковой гранью основания;
• Fdr = Ycr * R * A
• R — нормативное сопротивление почвы под нижним концом опоры
• А — площадь опорной подошвы.

Пример 2.3. Определение несущей способности сваи по материалу

Определить несущую способность буронабивной сваи диаметром d = 0,2 м но материалу. Свая выполняется в глинистом грунте без крепления стенок и отсутствии грунтовых вод.

Материал сваи: бетон В20. Свая армирована 4 стержнями d12A400.

Решение

Площадь сечения сваи нетто:

A_b = πd 2 /4 = 3.14 * 0,2 2 /4 = 0,0314 м 2 .

Площадь сечения 4d12А400: А, = 452 мм 2 = 452 *10 -6 м 2 .

Расчетное сопротивление бетона сжатию R_b =11,5 МПа.

Расчетное сопротивление арматуры A400 сжатию R _sc = 355 МПа.

Коэффициент условий работы бетона ϒ_b3= 0,85.

Коэффициент, учитывающий влияние способа производства свайных ра­бот ϒ_сb = 1,0.

Расчетная нагрузка, допускаемая на железобетонную сваю по материалу:

= 0,85 * 1,0 * 11,5 * 0,0314 + 355 * 452 * 10 -6 = 0,467 МН = 467 кН.

Формула для определения несущей способности сваи по материалу

Формула есть в приложении.
Дело в том, что мне необходимо узнать откуда эта формула. Верна ли она вообще. Необходимо сослаться на документ.
В каком СНиПе, СП такая формула?

Просмотров: 26228
Регистрация: 16.12.2010
Харьков, Украина
Сообщений: 298

Откуда ЭТО? Сваи по материалу считают, но не так. По СНиП, или СП, ДБН, определяют расчетную длину сваи, тип закрепления и т.д. Если свая монолитная вводятся коеф. к прочности бетона в зависимости от способа бетонирования, если забивая то берут 1. Далее считают на как жб колонну на действующие нагрузки. Как правило несущая способность свай по грунту меньше чем по материалу, но иногда бывают исключения.
Интересно где брать фи, для жб. сечения. Жб колонны считаются, мягко говоря, не так просто.
По ссылкам, например вот http://dwg.ru/dnl/4194 П. 7.1.8 При расчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте.

Сообщений: n/a

FLASH!, вариант расчета сжатого жб элемента с коэффициентом фи есть, просто там серьезные ограничения по гибкости элемента и моментам в нем. К слову формула весьма похожа на СП-ю (в СП 52-101-2003). См. п. 6.2.17.

расчеты МКЭ, проектирование, к.т.н.

Регистрация: 01.10.2008
Сообщений: 525
Сообщение от vaca

Дело в том, что мне необходимо узнать откуда эта формула. Верна ли она вообще. Необходимо сослаться на документ.

В целом формула верная, это обычное уравнение равновесия, при одноосном сжатии в данном случае. В скобках формулы стоит по сути прочность бетона на сжатие и прочность арматуры на сжатие и все. А насчет того откуда такая формула, есть она, например, в книге ЖБК под редакцией Байкова стр. 175, либо такая же формула есть в СП 52-101-2003, формула (6.27), правда она там без некоторых коэффциентов, но выше расписан и коэффциент перед «фи», когда его нужно применять.

__________________
Бесполезно доказывать предубежденному человеку несправедливость его предубеждений — И.С. Тургенев

Регистрация: 02.07.2009
Сообщений: 21

Спасибо всем. Да, в снипах есть похожие, а именно такой нету «Тело» формулы понятно и верно (RbAb+RcAc), интересуют коэффициенты. в среду спрошу на кафедре откуда формула.
FLASH!, это из дипломного проекта 2011 года по кафедре оснований и фундаментов.
FLASH!, есть более актуальная редакция — СП 24.13330.2011

Регистрация: 16.12.2010
Харьков, Украина
Сообщений: 298
Сообщение от Ал-й
(в СП 52-101-2003). См. п. 6.2.17.

Посмотрел СП, таки есть. Я сп не пользовался, только старым СНиП (где такого не было) и ДБН (где такого и близко нет, т.к. расчеты ведутся по другим принципам, не предельного равновесия, а предельных деформаций). В байкове фи используется для нахождения критической N, это не совсем то.
В целом формула то понятна, но она не описует всех случаев НДС свай. Т.е. описует один — центральное сжатие в случае малых эксцентриситетов.
Что касается ограничений применения формулы:
по гибкости Lo/h чаще на сваи кроме вертикальных нагрузок, действую изгибающие моменты, или поперечные силы (ветер, сейсмика, распор и т.д.) и тогда эта формула теряет смысл.
Коли определение фи описано в СП, может бы формула выдернута из контекста и подходит для конкретного расчета, но для общего случая расчета свай не годится.

Последний раз редактировалось FLASH!, 30.04.2012 в 21:26 . Причина: орфография

Как определить несущую способность свай

Сварной стык в целях защиты от коррозии обрабатывается специальным составом в соответствии с требованиями нормативной документации.

Определение несущей способности свай необходимо для понимания предельной величины нагрузки, которую должна выдерживать опора после погружения в плотные слои грунта. В процессе исследования этой характеристики учитывают два основных признака – материал изготовления сваи и свойства почв на площадке застройки.

Способы определения несущей способности свайных опор

Максимальная нагрузка на опорное основание рассчитывается еще на этапе разработки проекта и выбора типа свайного фундамента. Специалисты применяют разные методики:

Расчетный способ – с применением формулы

Fd = Yc х (Ycr х R х A + U х ∑ Ycri х fi х li)

• Yc – общий коэффициент условий работы,
• Ycr – коэффициент сопротивления грунта под основанием сваи,
• R – сопротивление грунта под основанием сваи,
• А – диаметр основания сваи,
• U – периметр сечения сваи,
• Ycri – коэффициент условий работы грунта по боковым поверхностям сваи,
• fi – сопротивление грунта по боковым поверхностям сваи,
• li – длина боковых поверхностей.
  Параметры расчета принимаются, как предварительные результаты, и могут быть изменены на основе сведений о свойствах грунта.

Полевой метод пробной статической нагрузки

Через несколько дней после погружения на опору направляется статическая нагрузка ступенчатым домкратом. Затем проводятся измерения прогибометром и рассчитывается значение усадки сваи. Такое исследование – достаточно достоверный вариант определения несущей способности.

Полевой метод динамической (ударной) нагрузки

Измерения также начинают после перерыва («отдыха») сваи. Тяжелая нагрузка – до 10 ударов дизель-молота воздействует на опорный элемент. Затем прогибометром фиксируют изменение положения сваи после каждого удара. Этот вариант обычно используется в сочетании с предыдущим способом статической нагрузки.

Метод зондирования

Выполняется пробное погружение опоры, на которой закреплены специальные датчики, по ударной технологии или вибропогружателями на глубину, предусмотренную проектом. По сигналам датчиков измеряют сопротивление грунта с разных сторон опоры, чтобы получить несущую способность свай для конкретного объекта.

Варианты повышения несущей способности свай

Для опорных конструкций разработаны универсальные способы увеличения несущей способности:

• инъектирование – эффективная технология для грунтов низкой плотности. Свободное пространство вокруг сваи заполняется бетонной смесью на глубину ниже крайней точки опоры (до 2-х м). Для подачи смеси используются специальные инъекторы (насосы). Причем смесь подается с постепенным нарастающим давлением (2 – 10 атмосфер), что обеспечивает формирование в грунте заполненных сегментов. Инъекции выполняются по всему свайному полю, чтобы такие заполненные участки примыкали к соседним элементам. После их затвердевания повышается несущая способность опор примерно в 2 раза,
• увеличение размера основания сваи (пяты) – опорной подошвы, которая заглубляется в грунт до проектной отметки. При разработке проекта свайного фундамента на слабых грунтах (с низкой несущей способностью) целесообразно закладывать сваи с увеличенной опорной подошвой, чтобы значительно увеличить характеристики прочности конструкции. Если в проекте предусмотрено обустройство фундамента на винтовых сваях, металлические опоры с увеличенной подошвой завинчиваются по технологии механического погружения. При забивке железобетонных свай используется 2 варианта создания увеличенного основания опоры – камуфлетирование с образованием камуфлетной пяты и лидерное бурение скважин специальным буром-расширителем.

ООО «Точка опоры» – надежный помощник в организации свайных работ. Продажа и доставка свай на объекты, погружение свай – профессионально и оперативно.