Содержание
При выборе типа винтовых свай учитывайте их несущую способность, которая в свою очередь определяется диаметром стержня и площадью подошвы лепестка.
Выбор элементов фундамента также зависит от прочности грунта под проектируемой конструкцией.
О том, как связаны эти элементы, можно узнать из этой статьи.
Определяющий критерий при выборе
Столбчатые фундаменты, как правило, используются при возведении легких и невысоких конструкций. Такие опоры различаются размерами и конфигурацией винтовой части.
Для расчета несущей способности основания необходимо правильно выбрать модель опор для строительства (обратите внимание на диаметр трубы и площадь основания лепестка), а также количество конструктивных элементы.
Показатель несущей способности отражает, какой допустимый вес может выдержать каждая опора без потери функциональных качеств с учетом возможных деформаций грунта. Поэтому перед покупкой свай необходимо знать расчетное сопротивление грунта (определяется в результате геологических изысканий участка).
Виды опор и параметры допустимой тяжести
На данный момент на рынке поставок представлены винтовые сваи различных типоразмеров, что позволяет подобрать опорные элементы, подходящие для конкретных типов строящихся зданий.
Площадь подошвы лепестка — один из определяющих параметров, от которого зависит несущая способность фундамента. Стоимость рассчитывается по классической формуле:
Sп = 3,14 x R2, где R — расстояние от центральной оси опоры до крайней точки, образующей контур лепестка.
При строительстве частного жилья в большинстве случаев используют штанги диаметром 59-159 мм. Так, сваи, диаметр которых составляет 89 мм, используются для строительства веранд и беседок.
Сваи с большим диаметром трубы (108-159 мм) подходят для строительства кирпичных построек, деревянных санузлов, одноэтажных домов и двухэтажных построек. Назначение некоторых свай с типичными параметрами показано в таблице:
| Диаметр ствола, мм | Длина волос, м | Диаметр шнека, мм | Толщина стенки, мм | Несущая способность опоры, т | Назначение фундамента |
| 54, 76 | 1,5-4 | 150-200 | 2-3 | 0,8-2,5 | опоры для заборов, беседок, террас |
| 54–89 | 2-3 | 150-200 | 2-3 | 2,5-4 | нескользящие опорные стены |
| 89-108 | 1,5-4 | 200–250 | 3-4 | 2-7 | решить основы проблем |
| 89-108 | 2-4 | 200–250 | 3-4 | 4-7 | для швартовки |
| 89-114 | 2-4 | 200–300 | 3-5 | 4-8 | в качестве фундамента под деревянные, каркасные, кирпичные, панельные дома, санузлы, хозблоки и другие легкие постройки |
| 108-168 | 2-4 | 200–300 | 3.5-3 | 5-9 | в качестве опорных элементов армированного фундамента с ростверком |
Винтовые сваи с большим диаметром трубы (до 325 мм) характеризуются высокими допустимыми нагрузками, что позволяет использовать их для строительства тяжелых конструкций, в том числе промышленных объектов.
Длину столба выбирают, зная глубину промерзания почвы. Для большинства регионов России грунт характеризуется температурой промерзания равной 1,5 м, поэтому сваи длиной 2-2,5 м (с учетом высоты цоколя) считаются традиционными.
На неустойчивых и переувлажненных грунтах можно использовать винтовые сваи длиной до 11,5 м.
Определение прочностных характеристик грунта
Расчет допустимой нагрузки без точных данных о сопротивлении грунта будет ненадежным. При этом разработчик должен помнить, что на одной площадке на небольшой территории могут быть разные типы местности.
Поэтому перед возведением сооружений I и II степени ответственности, в том числе жилых домов, необходимо заказать геологические изыскания строительной площадки.
Альтернативой процедуре является самостоятельный анализ почвы. Для этого в земле пробуривается несколько ям для отбора проб для анализа.
Затем визуально или экспериментально для каждого образца определяется тип почвы и рассчитанное сопротивление почвы выбирается из справочной литературы. Такие данные содержатся в нормативном документе СП 22.13330.2016. В таблице ниже отражены значения искомых параметров для наиболее популярных почв в регионах России:
| Тип местности | Расчетное сопротивление, кг / см2 |
| Илистые скалы | 2 |
| Рыхлая почва с большим количеством песка и глины | 3.5 |
| Мелкий песок, гравий с включениями глины | 4 |
| Галька с глиной | 4.5 |
| Песок средней фракции | 5 |
| Глина, крупный песок | 6 |
Расчет допустимой тяжести
Чтобы рассчитать максимальную нагрузку, которую может выдержать свайный фундамент, нужно знать площадь винтового основания, а также несущую способность грунта.
Формула расчета:
N = (Sп x Ro) / yk, где
- yk — коэффициент надежности.
- Ro — сопротивление заземления (кг / см2);
- Sп — площадь подножия лепестка (см2);
- N — максимально возможная нагрузка на основание (кг / см2);
Коэффициент yk зависит от количества опор, используемых при возведении фундамента, а также от достоверности результатов геологоразведочных работ на участке:
- yk = 1,2, если сопротивление грунта определяется по результатам профессиональных геологических изысканий.
- yk = 1,4 при использовании до 20 датумов;
- yk = 1,7, если количество свай меньше 5;
Например:
секция строится на глиняной секции (Ro = 6 кг / см2), в качестве опорных элементов используются винтовые стержни длиной 2,5 м, диаметром 108 мм и диаметром 300 мм. Тогда площадь подошвы лепестков будет равна:
Sp = 3,14 х (30/2) 2 = 706 (см2).
При проведении самоанализа грунта, помимо табличных значений Ro, принимается yk = 1,7. Тогда необходимая нагрузка на фундамент будет:
N = (706 х 6) / 1,7 = 2491 кг или 2,5 тонны.
Последствия неправильных рассчетов
Параметры опор указаны в технической документации, а сопротивление грунта определяется опытным путем, и здесь возможны ошибки.
При расчете максимальной нагрузки учитывается коэффициент надежности, чтобы нивелировать недостоверность выбранного сопротивления грунта.
В противном случае значение максимальной нагрузки на фундамент будет неточным, и застройщик может выбрать неправильное количество опор и шаг между ними.
Когда предельно допустимая нагрузка на фундамент значительно превышает фактическую массу проектируемой конструкции, это приводит к чрезмерным затратам финансовых и трудовых ресурсов. В противном случае фундамент получается ненадежным, что увеличивает риск опрокидывания конструкции, трещин в стенах и преждевременного износа фундамента.
Заключение
Одним из ключевых шагов при проектировании основания полюсного винта является расчет допустимой силы тяжести на опорах.
Этот параметр зависит от размера винтовой сваи и прочности грунта на участке. Зная, какой вес может выдержать опорный элемент в тех или иных условиях, можно точно рассчитать необходимое количество стержней и выбрать между ними шаг.
Загрузка...
