Расчетная нагрузка на сваю и несущая способность сваи

Несущая способность свай? Какая определять?

Проектируем ответственное сооружение. Расчетная нагрузка на сваю 180 тс, диаметр сваи 620мм. По результатам расчета НОРМАТИВНАЯ несущая способность сваи 105 тс. с учетом деления на коэффициент 1,4 получаем 105/1,4=75тс. Гл. конструктор с большим опытом не смутился и сказал, что увидишь,какая несущая способность будет по результатам испытаний. И вот. пришел отчет о результатах испытаний, в котором показано,что свая несет 250 тс. Как тогда предварительно назначать несущую способность сваи.

__________________
Опыт проектирования с 2007 года
Просмотров: 27930
Регистрация: 16.10.2007
Сообщений: 544

Предварительную несущую способность сваи по грунту основания лучше всего назначать по результатам статического зондирования. При проведении геологических изысканий этого часто не делают, хотя и должны согласно СНиП. Поэтому, надо обязательно вставлять в техзадание на проведение изысканий пункт о проведении статического зондирования в объемах, указаных в СНиП. Аналитический послойный расчет часто приводит к неточным результатам, так как невозможно учесть все свойства грунтов. Если считали сами, то помните, что все показатели в таблицах идут с приличным интервалом. Принимая по нижним границам всегда получим заниженные результаты.
Из своего опыта могу сказать, что при чистом аналитическом расчете, принимая все показатели в средней границе, несущая способность сваи по грунту основания получалась, как минимум, на 30% меньше, чем по результатам натурных испытаний.
А еще — проверте расчет, т.к. только сегодня считали сваю Ф620 длиной 8м при не очень хороших грунтах, и получили около 90 тс.

Регистрация: 15.02.2008
Сообщений: 31
sudakov, скажите, а почему? Что было ошибкой?

ПолБублика

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от ПолБублика

Регистрация: 16.10.2007
Сообщений: 544
Сообщение от ПолБублика
sudakov, скажите, а почему? Что было ошибкой?
Извините, не понял о чем именно вопрос.

Геотехника. Теория и практика

Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
Сообщение от ПолБублика
sudakov, скажите, а почему? Что было ошибкой?

Если речь идет о несоответствии определенной по СНиП н.с. сваи данным натурных испытаний и почему оно, как правило получается меньше — так оно изначально и было задумано в нормах проектирования еще при издании первых СНиП и до настоящего времени не изменилось. В коэффициент надежности 1,4 заложена «ненадежность» данных, приведенных в таблицах для R и f при применении их для конкретных геологических условий. Почти в полтора раза уменьшить н.с. сваи — это не мало, но учитывая, что риск возможного ущерба в связи с ненадежностью фундаментов превышает увеличение затрат на их устройство — пошли на такую меру. Но отличия получаются разными, т.к. таблицы не учитывают региональные особенности грунтов.
При наличии аналитического расчета, результатов натурных испытаний приоритет отдается натурным испытаниям, на что указывает п.7.16 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов», а при наличии результатов статических испытаний н.с. принимается по результатам этих испытаний. Так оно и должно быть, поэтому и K для стат. испытаний 1,2.
Проведенные нами исследования с помощью эталонных свай с разделяющимися муфтой и наконечником, показали, что в наших региональных условиях в аллювиальных и элювиальных глинистых грунтах есть отличие в величинах R и f и оно не совпадает с табличными. По завершению этой работы будут составлены таблицы для нашего региона, прошедшие всю согласительную процедуру с Госстроем, но действовать они будут только в том регионе, где проводились исследования. И коэффициент надежности к этим данным будет другой.
Региональные таблицы составлялись и раньше, еще при Союзе, причем не только для свай, но и для определения других необходимых в расчетах данных свойств грунтов.

Несущая способность свай

Несущая способность свай — это максимальная величина нагрузки, которую способна выдерживать погруженная в грунт свая, не подвергаясь деформациям.

Оглавление:

• Методы определения несущей способности сваи
• Методы определения несущей способности грунта
• Несущая способность свай СНИП
• Несущая способность буронабивной сваи
• Несущая способность забивной ЖБ сваи
• Несущая способность винтовой сваи
• Как улучшить несущую способность сваи
  • Инъектирование грунта
  • Увеличение диаметра опорной подошвы сваи

Существует два типа несущей способности свай — по материалу изготовления и по грунту. Данные о несущей способности конструкции исходя из ее материала могут быть получены при проведении теоретических расчетов, тогда как определение несущей способности сваи по грунту требует проведения практических исследований на месте строительства.

Методы определения несущей способности сваи

При проектировании свайных фундаментов используются четыре метода определения несущей способности свайных конструкций:

• Способ теоретического расчета;

Совет эксперта! данный метод является предварительным, полученные результаты в последствии корректируются на основании фактических данных о характеристиках грунта.

Расчет несущей способности выполняется по формуле: Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li)

• Yc — совокупный коэфф. условий работы;
• Ycr — коэфф. сопротивления почвы под опорной подошвой сваи;
• R — сопротивление почвы под опорной подошвой сваи;
• А — диаметр опорной подошвы;
• U — периметр сечения свайного столба;
• Ycri — коэфф. условий работы грунта по боковым стенкам сваи;
• fi — сопротивление почвы по боковым стенкам;
• li — длина боковых поверхностей.

Практический способ реализуемый в полевых условиях. После отдыха сваи (спустя 2-3 дня после забивки столба), на конструкцию с помощью ступенчатого домкрата передается статическая нагрузка.
Посредством специального прибора — прогибометра, определяется величина усадки сваи и производятся необходимые расчеты. Данный метод считается одним из наиболее точных.
Рис 1.1: Определение несущей способности сваи методом пробных статистических нагрузок

Исследования проводятся на уже погруженных сваях по истечению периода отдыха столбов. На конструкцию посредством дизель молота передается ударная нагрузка (до 10 ударов). После каждого удара прогибометром определяется степень усадки сваи. Данный способ реализуется в комплексе со статическим методом.

Рис 1.2: Прогибометр — прибор для измерения усадки сваи

• Метод зондирования.

Для реализации метода зондирования свая снабжается специальным датчиками, после чего выполняется ее погружение на проектную глубину посредством ударной нагрузки (динамическое зондирование) либо вибропогружателями (статическое зондирование).

Датчики определяют сопротивление грунта боковой и нижней стенки свайного столба, по которой рассчитывают несущую способность конструкции в конкретном типе почвы.

Рис. 1.3: Схема метода зондирования свай

Методы определения несущей способности грунта

Несущая способность почвы — один из важнейших параметров, учитываемых во время проектирования свайных оснований.

Данная величина демонстрирует, какую нагрузку из вне способна переносить условная площадь грунта (она, как правило, существенно ниже несущей способности самой сваи). Несущая способность почвы рассчитывается в двух показателях — тонн/м2 либо кг/см2.

На несущую способность грунта оказывают непосредственное влияние следующие факторы:

• Тип почвы;
• Насыщенность влагой;
• Плотность.

Совет эксперта! Почва, чрезмерно насыщенная влагой, относится к категории проблемных грунтов, поскольку чем большее количество влаги она содержит, тем меньшими будут ее несущие характеристики.

Чтобы определить несущие свойства грунта необходимо проводить геодезические изыскания — для этого выполняется бурение пробной скважины, из которой берутся пробы разных слоев почвы. Все исследования и расчеты проводятся в строительно-испытательных лабораториях с применением специального оборудования.

Представляем вашему вниманию таблицу несущей способности основных типов грунтов:

Таблица 1.1: Несущая способность разных видов грунтов

При отсутствии возможности провести геодезические исследования вы можете самостоятельно определить ориентировочную несущую способность грунта, для этого с помощью ручного бура создайте скважину (до двух метров), опознайте тип почвы и сопоставьте ее с табличными данными.

Несущая способность свай СНИП

Важно! Исследования и расчеты направленные на определение несущих характеристик свай необходимо выполнять согласно требований СНиП № 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Несущая способность буронабивной сваи

Буронабивные сваи — конструкции, обладающие наибольшими несущими характеристиками среди всех видов свай.

Это сваи, сформированные в результате заполнения бетоном предварительно пробуренной скважины, они укреплены арматурным каркасом и, как правило, обладают уширенной опорной пятой, которая способствует равномерному распределению оказываемой на почву нагрузки.

Рис. 1.4: Этапы создания буронабивных свай

Расчет несущих свойств буронабивных свай выполняется по формуле: Fdu = R×A+u×∫ ycf ×Fi×Hi, в которой:

• R — нормативное сопротивление почвы под опорной пятой сваи;
• А — площадь опорной пяты;
• u — периметр сечения свайного столба;
• Ycf — коэфф. условий работы грунта на боковой стенке столба (=1);
• Fi — среднее сопротивление боковой поверхности опорной пяты;
• Hi — толщина слоев почвы контактирующих с боковой стенкой свайного столба.
• R, Fi и Hi — это нормативные данные, которые вы можете взять из нижеприведенных таблиц.

Таблица 1.2: Расчетные сопротивления на боковых стенка свай (Fi)

Таблица 1.3: Расчетная толщина слоев почвы контактирующей с боковыми стенками сваи (Hi)

Таблица 1.4: Сопротивление разных типов грунтов под опорной подошвой сваи (R)

Увидеть усредненные показатели несущих характеристик буронабивных свай вы можете в нижеприведенной таблице.

Таблица 1.5: Несущая способность буронабивных свай

Несущая способность забивной ЖБ сваи

Фактические несущие характеристики забивных ЖБ конструкций (Fd) рассчитывается как совокупность сопротивления почвы под нижней частью свайного столба (Fdf) и сопротивления по отношению к ее боковым стенкам (Fdr).

Формула расчета следующая: Fd=Ycr ×(Fdf+Fdr), где:

Fdf = u * ∑Ycf * Fi * Hi

• u — внешний периметр сечения ЖБ столба;
• Ycr — коэф. условий работы столба в почве (=1);
• Fi — сопротивление слоев почвы на боковой стенке сваи;
• Hi — общая толщина слоев почвы контактирующих с боковой стенкой свайного столба
• Fdr = Ycr * R * A
• R — нормативное сопротивление почвы под нижним концом сваи;
• А — площадь опорной подошвы.

Несущие характеристики забивных железобетонных свай вы можете посмотреть в таблице

Таблица 1.6: Несущие характеристики забивных ЖБ свай

Несущая способность винтовой сваи

Винтовые сваи — наиболее распространенный тип в свай в частном строительстве. Монтаж винтовых свай выполняется в кратчайшие сроки, а их несущих характеристик с запасом хватает для обустройства надежного фундамента под строительство 1-2 этажного дома из легких материалов.

Рис 1.5: Виды винтовых свай

Формула расчета несущей способности винтовой сваи: Fd=Yc*((a1с1+a2y1h1)A+u*fi(h-d))

Yc — коэф. условий работы столба в почве;
a1 и a2— нормативные коэфф. из таблицы:

Таблица 1.7: Нормативные коэффициенты угла внутреннего трения грунта

• с1 — коэфф. линейности почвы (для песчаных грунтов) либо значение удельного сцепления (для глинистых);
• y1 — удельный вес почвы расположенной выше лопастей сваи;
• h1 — глубина расположения сваи;
• А — диаметр винтовых лопастей за вычетом диаметра столба сваи;
• fi — сопротивление почвы по боковым стенкам сваи;
• u — периметр свайного столба;
• h — общая длина ствола сваи;
• d — диаметр опорных лопастей.

Предлагаем вашему вниманию характеристики несущих способностей наиболее распространенных в строительстве типоразмеров винтовых свай.

Таблица 1.8: Несущая способность винтовых свай диаметром 76 мм.

Таблица 1.9: Несущая способность винтовых свай диаметром 89 мм.

Как улучшить несущую способность сваи

Среди технологий увеличения несущей способности свайных оснований существуют как универсальные способы, применимые к свай любого типа, так и индивидуальные методы, которые реализуются отдельно для забивных и винтовых конструкций.

Инъектирование грунта

Это максимально эффективный метод увеличение несущих характеристик любых свай расположенных в дисперсных грунтах с невысокой плотностью.

Инъекции в грунт песчано-цементного раствора выполняются в пространство между сваями на глубину в 1-2 метра ниже крайней точки свайного столба.

Для подачи раствора используются специальные строительные инъекторы, при этом раствор нагнетается под постоянно возрастающим давлением (от 2 до 10 атмосфер) в результате чего в грунте создаются полости радиусом до 2 метров.

Рис 1.6: Усиление несущей способности свайного фундамента инъектированием (1 — бетон, 2 — сваи)

Сетка инъекций рассчитывается так, чтобы расположенные по периметру свайного основания бетонные полости примыкали друг к другу.

Совет эксперта! После отвердевания бетона в грунте наблюдается серьезное повышение несущей способности почвы (при качественно реализованной технологии — двукратное).

Увеличение диаметра опорной подошвы сваи

Пята сваи — основная опорная точка заглубленного в грунт столба. При обустройстве свайных фундаментов в грунтах с низкой несущей способностью рационально использовать сваи с уширенной опорной подошвой, так как с увеличением ее диаметра значительно несущие характеристики конструкции.

При обустройстве оснований на сваях винтового типа с этим проблем не возникает, поскольку механизированный способ погружения позволяет завинчивать металлические сваи с достаточно большим диаметром лопастей, тогда как забивные ЖБ сваи с уширением погрузить невозможно ни ударным ни вибрационным методом из-за высокого сопротивления грунта.

Совет эксперта! Для создания опорного уширения забивных ЖБ свай используется два метода — обустройство камуфлетных свай и бурение лидерных скважин буром-расширителем.

Рис 1.7: Схема создания камуфлетных буронабивных свай

Камуфлетные буронабивные сваи — конструкции, уширение в нижней части которых создано посредством взрыва детонирующего вещества внутри лидерной скважины. После камуфлетирования полученное уширение заполняется бетонным раствором и в скважину погружается ЖБ свая.

Наши услуги

Мы, строительная компания «Богатырь», базируемся на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Несущая способность сваи:

Несущая способность свай — это величина, которая показывает какую максимальную нагрузку свая может выдержать без деформаций или повреждений.

Для того чтобы обеспечить безопасность и стабильность строительной конструкции, несущая способность сваи должна быть правильно рассчитана в соответствии с характеристиками здания, типом грунта, климатическими условиями и другими факторами.

Методы определения несущей способности сваи

Рассмотрим 4 основных метода расчета.

Метод теоретического расчета

Метод является предварительным, полученные результаты в последствии корректируются на основании фактических данных о характеристиках грунта.

Самый простой способ расчета выполняется при помощи формулы H = F / уk, где:

• H — вес, который выдерживает свайная конструкция;
• F — «чистая» нагрузка;
• уk — поправочный коэффициент.

Коэффициент надежности зависит от количества опорных столбов в свайном поле и нагрузки, оказываемой на почву. Для расчета поправочного коэффициента учитываются следующие аспекты:

• Коэффициент 1,2. Применяется в случае, если проведены подробные геологические исследования, включающие зондирование почвы, сбор образцов и лабораторные анализы грунта. Такой подход редко используется при строительстве частных домов из-за высокой стоимости геологической экспертизы.
• Коэффициент 1,25. Используется, если было выполнено пробное бурение. В этом случае сваю-эталон закручивают в нескольких точках на участке строительства. Такой метод позволяет определить глубину расположения несущего слоя и его толщину. Для успешного проведения пробного бурения требуются навыки и знания в области геологии.
• Коэффициент 1,75. Используется при самостоятельном исследовании грунта и использовании справочных данных. Он подходит для свайных фундаментов с числом опорных столбов до 22 штук.

Эти значения коэффициентов служат для коррекции несущей способности свай в зависимости от качества исследований, проведенных на конкретном строительном участке.

Для расчета неоптимизированной несущей нагрузки следует использовать формулу: F = S x Ro, где Ro прочность основания, а S – площадь лопасти.

Для определения площади лопасти можно воспользоваться специальной формулой либо использовать начальные данные, предоставляемые производителями винтовых свай.

При определении длины опорных конструкций необходимо учитывать характеристики грунта и климатические особенности местности. Важно учесть, что сваи вкручиваются на уровень ниже точки промерзания, поэтому знание глубины промерзания почвы имеет важное значение. Средние значения для Москвы и Московской области следующие:

• Для глинистых почв и суглинков: около 135 см.
• Для песчаных почв: варьируется от 164 до 176 см.
• Для каменистых почв: примерно 200 м.

Для определения прочности основания (Ro) удобно использовать табличные данные, предоставляемые для данного типа грунта и учитывающие его характеристики.

Тип почвы и ее несущая способность.

Тип грунта	Rо на глубине 150 см и более, кг/см2
Галька с включениями глины	4,5
Гравелистый с включениями глины	4,0
Песчаные почвы (крупная фракция)	6,0
Песчаные почвы (средняя фракция)	5,0
Песчаный (мелкая фракция)	4,0
Пылеватый песок	2,0
Глинистые почвы и супеси	3,5
Вязкие глинистые почвы	6,0
Просадочный грунт или насыпное основание (с уплотнением)	1,5
Насыпной грунт (без уплотнения)	1,5

Пример расчета

Для осуществления расчетов нагрузок на винтовую сваю диаметром 108 мм, предназначенную для коттеджа из бруса размером 6×8 м нужно знать:

• Особенности почвы на участке: песчаная.
• Вес всего здания: включает в себя массу всех структурных элементов (стены, кровлю, перегородки, перекрытия и фундамент). Общий вес здания составляет 78,6 тонн.
• Длина наружных стен: 48 м.

С использованием предоставленных данных можно рассчитать несущую способность винтовой сваи. Сначала определяется прочность почвы из таблицы, для песчаного грунта это составляет 5 кг/см². Коэффициент коррекции принимается равным 1,75. Вычисляется площадь винтовой лопасти, для лопасти диаметром 300 мм она равна 961,6 см².

Подставив данные в формулу F = S x Ro, где S – площадь лопасти, а Ro – прочность почвы, получаем: F = 961,6 x 5 = 4808 кг.

Затем рассчитывается неоптимизированная несущая способность: H = F / коэффициент = 4808 / 1,75 ~ 2,75 тонн.

Более точное значение можно получить, используя множество коэффициентов: от глубины залегания лопастей и силы бокового трения до характера работы опоры, величины выдергивающих или сжимающих сил.

Минимальное количество свай, способных выдержать вес здания, определяется как общий вес здания разделенный на неоптимизированную несущую способность сваи: 78,6 т / 2,75 т ~ 29 штук.

Для завершения расчетов определяется расстояние между сваями. Длина наружных стен делится на количество свайных опор: 48 м / 29 шт = 0,97 м. Для обеспечения устойчивости дома весом 78,6 тонн необходимо использовать 29 опор, установленных по периметру с интервалом 1 метр.

Метод статистических нагрузок

Он включает в себя последовательность действий, которые проводятся в полевых условиях. Когда сваи полностью оседают (обычно через 2-3 дня после забивки), на конструкцию подается статическая нагрузка при помощи ступенчатого домкрата.

С помощью специального инструмента, называемого прогибометром, измеряется величина прогиба сваи под этой нагрузкой. Затем производятся необходимые расчеты, используя полученные данные о прогибе. Такой метод считается одним из наиболее точных способов.

Метод динамических нагрузок

Исследования проводятся на сваях, которые уже были установлены и оставлены на отдых в течение определенного периода времени. Для проведения анализа, на конструкцию подается ударная нагрузка, передаваемая с помощью дизельного молота.

Применяется ограниченное количество ударов (обычно до 10 ударов). После каждого удара с использованием прогибометра измеряется степень прогиба сваи под действием нагрузки. Это позволяет определить, насколько свая уселась под воздействием ударов. Этот метод часто применяется в сочетании со статическим методом для получения более полной картины о несущей способности и характеристиках свай.

Метод зондирования

Для проведения метода зондирования свая оборудуется специальными датчиками. После этого она опускается на заданную глубину. Для этого используют ударную нагрузку (для динамического зондирования), либо вибропогружатели (для статического зондирования).

С помощью датчиков измеряется сопротивление грунта боковой и нижней поверхностей сваи. Эти данные затем используются для расчета несущей способности конструкции в зависимости от конкретных характеристик почвы.

Метод зондирования позволяет получить информацию о грунтовых условиях и прочности грунта на определенной глубине, что помогает определить, какие сваи и как глубоко следует использовать для обеспечения надежного фундамента.

От чего зависит несущая способность сваи?

• Диаметра. Больший диаметр обычно обеспечивает лучшую несущую способность, так как площадь контакта с грунтом способствует лучшему распределению нагрузки.
• Длины. Чем глубже свая заложена, тем более устойчивой и надежной будет конструкция.
• Типа грунта. Более плотные и уплотненные грунты обычно могут выдерживать большую нагрузку, чем менее плотные грунты.
• Конструктивные характеристики. Несущая способность сваи также зависит от конструктивных особенностей, таких как материал сваи, её форма и геометрия.
• Нагрузки. Несущая способность должна соответствовать ожидаемым вертикальным и горизонтальным нагрузкам от постройки, включая статические и динамические нагрузки.
• Климатические условия, такие как снеговая и ветровая нагрузка, также могут влиять на несущую способность сваи.

Подробный расчёт несущей способности свай обычно выполняется инженерами и специалистами в области геотехники и фундаментов. Они учитывают все вышеперечисленные факторы, чтобы определить оптимальные параметры свай для конкретного проекта.

Варианты повышения несущей способности свай

1. Инъектирование — эффективную технология, применяемая для укрепления грунтов низкой плотности. Свободное пространство вокруг сваи заполняется бетонной смесью, залегающей на глубину ниже точки наибольшей нагрузки (обычно до 2 метров). Процесс осуществляется при помощи специализированных насосов – инъекторов. Смесь подается с постепенным увеличением давления (от 2 до 10 атмосфер), что позволяет сформировать заполненные сегменты в грунте. Этот метод применяется по всей площади фундамента, чтобы обеспечить связь заполненных участков с соседними элементами. По мере застывания бетона, несущая способность опор повышается приблизительно вдвое.
2. Увеличение размера опорной подошвы (пятки). Эта подошва глубоко заглубляется в грунт до заданной отметки. При разработке проекта свайного фундамента на мягких грунтах, целесообразно применять сваи с увеличенной опорной подошвой, что значительно увеличивает прочностные характеристики всей конструкции. Если используются металлические опоры с увеличенной подошвой, они закладываются путем механического погружения. В случае забивки железобетонных свай могут использоваться два метода для создания увеличенной опорной подошвы – камуфлетирование с формированием камуфлетной пяты и лидерное бурение скважин с применением специализированного бура-расширителя.

Готовая таблица с расчетами

Несущая способность одной свайной опоры (Ф ствола 108 мм, Ф лопасти 300 мм)

Тип почвы	Несущая способность сваи в кг при глубине залегания лопасти, см
	150	200	250	300
мягкопластичная лессовая	2200	2900	3600	4300
полутвердые глинистые	4700	5400	6000	6700
тугопластичные глинистые	4200	4900	5600	6300
мягкопластичные глинистые	3700	4400	5000	5800
полутвердый суглинок	4400	5100	5800	6500
тугопластичная суглинистая	3900	4600	5300	6000
мягкопластичная суглинистая	3500	4200	4800	5500
песчаные (крупная и средняя фракция)	—	9700	10400	11100
песчаные (мелкая фракция)	—	6300	700	7700
пылеватый песок	—	4900	5600	6300

Вывод

При проведении строительства следует анализировать характеристики грунта, использовать правильные формулы для расчетов и учитывать конкретные условия вашего строительного участка. Это обеспечит долговечность, надежность и безопасность вашего дома.

Примеры работ

• с использованием винтовых свай
• С использованием забивных ЖБ свай
• Бурение колодцев
• Оборудование септиков и выгребных ям
• Буровые работы

Несущая способность винтовой сваи

Строительство свайного фундамента невозможно без предварительно проведенных подробных расчетов. При этом потребуется знать, сколько выдерживает винтовая свая определенного типоразмера. Корректно выполненные вычисления с учетом всех факторов влияния обеспечат свайной конструкции надежность и долговечность, позволят рассчитать необходимое число металлических опор и шаг их установки при монтаже фундамента. Самостоятельно сделать расчеты можно с помощью данных из таблиц (см. ниже).

От чего зависит?

Стандартный стальная опора состоит из ствола (полая труба) определенной длины с заостренным наконечником снизу и спиральной лопасти, чья площадь — основной фактор стабилизации конструкции в грунте. Главная весовая нагрузка при строительстве фундамента приходится на ствол и винт, то есть их размеры напрямую связаны с несущей способностью всего основания. Максимальный вес, который может держать металлический столб, зависит от нескольких параметров:

• диаметра лопасти и ствола;
• длины стальной опоры;
• характеристик грунта.

Из характеристик почвы важны плотность, просадочность, глубина промерзания и залегания наиболее плотного слоя.

Таблица несущей способности винтовых свай

Нагрузка на отдельный свайный элемент возрастает с увеличением диаметра ствола и, как следствие, возрастанием опорной площади спирали в наконечнике. Чтобы узнать какой вес выдерживают опоры, обратимся к таблице, где приведены максимальные значения для самых распространенных типоразмеров.

Диаметр ствола, мм
Диаметр лопасти, мм
Допустимая нагрузка, т

Запас прочности железной опоры зависит от её длины и диаметра. Кроме того, важно знать тип грунта на участке будующей застройки, а также глубину нахождения плотного слоя и промерзания почвы. При проектировании фундамента расчетное значение несущей способности должно быть меньше реально допустимого, поскольку любой строительный объект возводится с определенным запасом прочности. Такая разница позволяет сохранять функциональность основания даже в экстремальных условиях и повышает срок эксплуатации постройки.

Как рассчитывается

Допустимую нагрузку на сварную винтовую сваю 57, 76, 89, 108, 133 мм и другие рассчитывают по формуле: H=F/yk. Символ H — это предельная масса, которую выдержит металлический столб, F — неоптимизированная величина несущей способности (чисто теоретическое значение), а yk — коэффициент надежности. Последний показатель может быть использован в нескольких вариантах. Самый низкий (1,2) применяется при выполнении дорогостоящих лабораторных исследований, проведенных после геологических изысканий с зондированием почвы. Следующее значение (1,25) используют, если на участке проводилось пробное бурение, которое также требует некоторых материальных затрат и практических навыков. Самый высокий (1,75) коэффициент — именно то значение, которое подходит для самостоятельных вычислений при строительстве небольших объектов (количество опорных элементов не выше 22).

Важно! Специалисты рекомендуют использовать показатель 1,25, поскольку лабораторные исследования дороги, а самостоятельно провести изыскания практически нереально.

Чтобы выполнить расчет несущей способности, потребуется использовать следующую формулу: F=SхRo. Под S подразумевается площадь спиральной лопасти, Ro обозначает прочность основы (предельно допустимая масса для грунта). Длину опорных конструкций подбирают исходя из особенностей климата местности и параметров различных видов почвы, характерных для данного региона. Также необходимо учитывать, на какую глубину промерзает земля. Для Санкт-Петербурга и региона Ленинградской области эти показатели будут следующими (в см):

• глинистые — 115;
• пески (мелкие, средние, крупные) — 141-151;
• крупнообломочные или каменистые — 171.

Прочность основания (Ro) берут из готовой таблицы: